Susiduriame su ekspertu, kokias perspektyvas žmonijai atveria ląstelių 3D spausdinimo technologijos.
Pirmą kartą Izraelio mokslininkams pavyko atspausdinti širdį iš žmogaus audinių naudojant 3D spausdintuvą. Tel Avivo universiteto biologai paėmė iš paciento riebalų ląsteles, vėliau jas pavertė kamieninėmis ląstelėmis ir išspausdino organą su visais skilveliais, kameromis ir kraujagyslėmis. Jie to nepersodins žmogui. Pirma, liepsnos variklis atspausdintas ne visu dydžiu, bet miniatiūriniu mastu - jis yra maždaug vyšnios dydžio. Ir, antra, širdis geba susitraukti, tačiau „nemoka“siurbti kraujo. Organų spausdinimas iš paties paciento ląstelių yra auksinė transplantologų svajonė. Pirmiausia išnyks eilė žmonių, laukiančių donoro mirties, kad išgelbėtų savo gyvybes. Antra, nebus problemų dėl organų donorų atmetimo.
- „Salik.biz“
Norėdami komentuoti, kreipėmės į Yousefą Khesuani, „3D Bioprinting Solutions“vadovaujantįjį partnerį. Prisiminkite, kad šios Rusijos laboratorijos tyrėjai pirmieji pasaulyje atspausdino ir persodino laboratorinės pelės kasą.
„Pataisa“ant širdies
Yusefai Djordjevicai, padėkite įvertinti įvykio mastą: ar tai tikrai mokslo proveržis?
- Tai geras, vertas eksperimento. Izraelio kolegos naudojo spausdinimo ant gelio ant gelio technologiją. Tai yra, jie nespausdino į „Petri“indą, bet į specialų indą, kuriame buvo tam tikras gelis. Tai yra labai įdomus požiūris į sudėtingo vargono kūrimą. Bet, kaip jūs galite įsivaizduoti, forma ne visada apibrėžia funkciją. Organo funkcionalumo požiūriu kyla daug klausimų, į juos galima atsakyti tik tada, kai tokios inžinerinės konstrukcijos yra persodinamos gyvūnams. Ir dar vienas dalykas, žiniasklaida to nepastebi, tačiau straipsnyje kalbama apie „pleistrų“spausdinimą ant širdies.
Pirmą kartą Izraelio mokslininkams pavyko atspausdinti širdį iš žmogaus audinių naudojant 3D spausdintuvą. Nuotrauka: REUTERS.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Kas tai yra?
- Tarkime, yra pažeistas širdies audinio plotas ir jį reikia pakeisti. Pataisymo technologija daro prielaidą, kad nereikia pakartotinai atspausdinti viso organo. Pažeista sritis pašalinama ir jos vietoje uždedamas spausdintas pleistras, kuris reikalingas funkcijai atkurti. T. y., Jau galime kalbėti apie šio darbo praktinį pritaikymą.
Kelias nuo pelės į žmogų
Bet jūs atspausdinote ir persodinote pelės skydliaukę jau 2015 m. Ir iš išorės atrodė, kad žmogaus organų auginimas buvo tik akmens metimas. Kiek laiko užtruks nuo pelių iki žmogaus?
- Mes dar neatspausdinome žmogaus skydliaukės dėl vienos priežasties: nes neturime tinkamos ląstelinės medžiagos. Ką turiu omenyje? Eksperimentuose su pelėmis mes panaudojome embriono ląsteles. Natūralu, kad mes negalime ir nenorime naudoti embrionų žmonėms. O jei skydliaukės ląstelės yra atskirtos nuo suaugusio paciento, tada jos auga labai prastai - gauname 5–7 procentų padidėjimą. To visiškai nepakanka! Bet jei kalbėsime apie tam tikrus laiko horizontus, tada tikimės, kad pirmieji bioprinteri, skirti spausdinti organus klinikose, pasirodys 2030 m. Ir kol kas judame pagal šį grafiką. Bet mes turime padaryti išlygą, kad kalbant apie tokius plokščius organus kaip oda ir kremzlė.
„Praėjusiais metais jūs eksperimentavote su biografija Tarptautinėje kosminėje stotyje. Ar patenkinti rezultatais?
- Gravitacijos trūkumas leidžia mums sukurti sudėtingesnius geometrinius dizainus. Esame patenkinti rezultatais ir norime šiais metais atlikti dar keletą eksperimentų su ISS.
Gydymas kosminiu skorbutu
Ar galėtumėte papasakoti apie skaniausius tyrimus?
- Pirmiausia norime pakartoti eksperimentus, kaip ant žmogaus kremzlės audinio ir pelės skydliaukės išspausdinti nulinį sunkumą mūsų bioprinteryje. Antra, mes aptariame bendrus eksperimentus su Amerikos ir Izraelio startuoliais, kad būtų sukurta dirbtinė mėsa kosmose. Jie atsiųs mums raumenų ląsteles ir mes iš jų surinksime trimates konstrukcijas. Didelių nuotolių skrydžių metu kosmonautai neišgyventų vien dėl konservų! Be to, mes sieksime sukurti trijų dimensijų struktūras iš bakterijų, nes nemažai mokslinių darbų parodė, kad bakterijos mikrogravitacijos sąlygomis aktyviai formuoja bioplėveles ir per gana trumpą laiką tampa atsparios antibiotikams.
Kam skirtas šis tyrimas?
- Žmonija yra ant eros slenksčio, kai ji paliks savo lopšį ir keliaus į kitas planetas. Pilotuojami skrydžiai į Marsą yra ateinančių 10 metų realybė. Mums svarbu modeliuoti galimą bakterijų elgesį tolimųjų reisų metu, kad būtų galima numatyti galimas patologijas. Ryškus pavyzdys: žmonija nežinojo apie tokios ligos kaip skorbutas egzistavimą, kol didžiųjų geografinių atradimų eroje prasidėjo ilgi jūros reisai. Yra tikimybė, kad tolimų skrydžių metu įgulos nariai susidurs ir su naujomis patologijomis bei ligomis.
Pirmasis persodinamas asmuo nėra atspausdinta širdis, o skydliaukė
Pasaulyje yra daugybė laboratorijų, kurios užsiima biologiniu spausdinimu, kas yra arčiau rezultato? O kur mes esame šiose lenktynėse?
- Neįmanoma atspausdinti visų rūšių organų, nė viena pasaulio laboratorija to nedaro. Aišku, kad tie, kurie dirba su plokščiais organais, yra arčiausiai klinikinių tyrimų, turiu omenyje odą ir kremzles. Mes nedirbame su odos ląstelėmis, tokius eksperimentus atliekame su kremzlės ląstelėmis, tačiau pirmaujančios šių sričių laboratorijos yra Japonijoje ir JAV. Tačiau kalbant apie funkcijų atkūrimą organizmų lygiu, mes lenkiame kolegas. Čia galite pacituoti mūsų eksperimentus su skydliaukės veikla, taip pat naujas magnetinės-akustines technologijas.
Ar turite supratimą, kuris iš organų bus pirmasis auginamas ir persodinamas žmonėms?
- Mano manymu, tai bus ne širdis, o kai kurie endokrininės sistemos organai - skydliaukė ar kasa. Tai yra, tie organai, kurie gamina hormonus. Pirma, todėl, kad yra atlikta daug tyrimų, siekiant gauti tinkamą ląstelinę medžiagą - tai yra vienas iš svarbių aspektų. Ir, antra, šie organai turi gana paprastą vidinę organizaciją - nėra sudėtingos išskyrimo kanalų sistemos. Tikimės, kad galime pirmieji pasaulyje atspausdinti ir persodinti žmogaus organą.
YAROSLAVAS KOROBATOVAS