Компания Organovo из г. Сан-Диего (штат Калифорния, США)
изготовила первые образцы нового 3D-принтера для медицинских целей. С помощью
этого принтера на начальном этапе планируется создавать искусственные сосуды
для операций коронарного шунтирования. Материалом для изготовления человеческих
тканей послужат стволовые клетки, упакованные в сферические и цилиндрические
конструкции.
Еще недавно сборка человеческого органа из отдельных клеток
была лишь фантастикой – подобный эпизод можно было видеть в фильме «Пятый
элемент», где автомат собрал тело героини по нескольким уцелевшим цепочкам ДНК.
Тем не менее, компания Invetech, которая занимается конструированием и
мелкосерийным производством изделий по контракту (офисы расположены Австралии и
США), уже построила первые действующие образцы нового биопринтера, который
может собирать нужные участки тканей - слой за слоем – из стволовых клеток.
Заказ на производство биопринтеров разместила как раз компания Organovo
обладатель лицензии на уникальную технологию послойной сборки тканей из живых
клеток.
Технологию, которая легла в основу биопринтера, компания
Organovo лицензировала у университета штата Миссури (США). Профессор этого
университета Габор Форгакс (Gabor Forgacs) приложил немало усилий по созданию
этой технологии, изучая развитие куриных эмбрионов, а сейчас стал сооснователем
компании Organovo. На основе своих исследований Форгакс разработал
фантастические технологии по сборке тканей – в перспективе биопринтер сможет
создавать отдельные слои из клеток печени, почек и кожи. В какой-то момент,
вероятно, медики смогут воссоздавать целые фрагменты тела, если у них будет
достаточно стволовых клеток.
Стволовые клетки для исследовательских целей поставляют
такие компании, как Life Technologies и Invitrogen. При лечении используются
клетки самого пациента – их берут из костного мозга, либо из жировых тканей.
Поскольку клетки берутся у самого пациента, исчезает риск отторжения будущих
искусственных органов. В сборке используются взрослые стволовые клетки, а не
эмбриональные, которые могут конфликтовать со зрелым организмом. Модель
будущего органа строится на основе здорового живого органа. Сборка участка
артерии для коронарного шунтирования занимает примерно 1 час, а затем клетки
«сплавляются» друг с другом в течение 24-48 часов, пока объект закрепляет
окончательную форму. Само собой, принтер размещен внутри специального бокса,
обеспечивающего полную стерильность.
В создаваемой артерии используется три группы клеток – эндотелиальные
внутри сосуда, гладкие мышечные клетки посередине, а наружную стенку образуют
фибробласты, схожие по строению с клетками кожи. Итоговым результатом работы
биопринтера являются фрагменты артерии длиной 5-20 см и внутренним диаметром 0,5-5 мм. Артерии большего диаметра можно создавать с помощью
синтетических материалов – тефлона или дакрона. На данный момент артерии
меньших диаметров являются исключительной прерогативой медицинских биопринтеров
узкие артерии из синтетических материалов быстро теряют пропускную
способность и перекрывают ток крови.
Следует заметить, что компания Organovo не стала
первопроходцем в изготовлении человеческих органов – исследователи из клиники
при Токийском университете вместе с компанией Next 21 уже используют 3D-принтеры
для создания искусственных костей в пластической хирургии.
Подробнее о последних достижениях в области создания
искусственных человеческих органов из клеток самого пациента с помощью
технологии трехмерной печати можно прочитать в подробной статье на сайте Information
Week.
|
