Кровеносные сосуды напечатаны на 3D принтере
Ученые компании Sichuan Revotek и Университета Сичуань успешно имплантировали напечатанные на 3D-принтере кровеносные сосуды, сделанные из стволовых клеток, в тела 30 подопытных обезьян.
Китайские ученые сообщили о достигнутом прорыве в биотехнологии печати стволовых клеток, после того как успешно имплантированные в кровеносные сосуды обезьян макак – резус оказались способными к регенерации тканей. Соединение напечатанных на 3D-принтере сосудов с органической аортой заняло всего 7 дней.
В настоящее время большинство исследователей в области 3D-биопринтинга реалистично оценивают сроки, необходимые для трансплантации напечатанных человеческих органов. Многие из них достигли значительных успехов на пути к их созданию, но полагают, что могут пройти десятилетия, прежде чем они полностью станут функциональны и перейдут из лабораторий в практику операционных.
Дело в том, что напечатанные с помощью 3D-биопринтинга ткани и органы могут использоваться для моделирования эквивалентных частей человеческого тела и поэтому могут использоваться ex vivo для тестирования эффектов лекарств на организм. Несмотря на их полезность для скрининга лекарств, эти созданные искусственно части тела лишены многих признаков природных человеческих органов и поэтому не пригодны для трансплантации человеку. Нужно и учитывать время, которое потребуется соответствующим органам для тестирования, оценки и утверждения 3D-процедур биопринтинга для медицинского использования.
Учитывая консервативные временные рамки, предполагаемые многими экспертами в сфере 3D-биопринтинга, с одной стороны, а, с другой стороны перспективы его применения в фармацевтической промышленности, заявление китайских ученых явилось настоящим шоком.
Они сообщили, что это крупный прорыв в биотехнологии стволовых клеток, поскольку ученые стали свидетелями регенерации сосудистой ткани от напечатанных трансплантатов стволовых клеток, имплантированных в группу из 30 обезьян. Объявление о прорыве было сделано д-ром Джеймсом Кангом (Dr. Y. James Kang), главным научным сотрудником и главным исполнительным директором Revotek, и директором Исследовательского центра регенеративной медицины Западно-Китайской больницы в Сычуаньском университете (Regenerative Medicine Research Center of West China Hospital at Sichuan University).
Процесс печати требует создания трехмерного каркаса из биологических материалов, которые вживляются в натуральные кровеносные сосуды и практически неотличимы от собственных органов обезьяны. Это значит, что можно создавать и имплантировать функциональные органы за несколько часов и при минимальном хирургическом вмешательстве.
Биочернила, которые использовали медики, были сделаны на основе материала, выращенного из аутогенных жировых мезенхимных стволовых клеток обезьян, то есть из собственного генетического материала, а не пересажены от других особей.
После наблюдения за успешной трансплантацией напечатанных кровеносных сосудов большой группе обезьян, доктор Канг созвал пресс-конференцию, на которой подробно изложил свои выводы.
Доктор Канг сообщил, что через пять дней после операции пересадки, напечатанные трансплантаты стволовых клеток последовательно дифференцируются в эндотелиальные клетки, гладкие мышечные клетки и другие типы клеток сосудистой ткани. Всего через два дня 3D биоимплантированные кровеносные сосуды начали сливаться с собственной брюшной аортой обезьян, и этот процесс слияния был завершен всего за один месяц. После тщательного мониторинга состояния здоровья обезьян в течение нескольких последующих месяцев исследователи установили, что трехмерные печатные кровеносные сосуды ведут себя точно так же, как и оригинальная абдоминальная аорта обезьян. Кроме того, животные не нуждались в дополнительной обработке, кроме антикоагулянтов, в течение первых пяти дней после операции.
По словам эксперта по биотехнологии, команда исследователей использовала 3D биопринтер Revo-T.
«Ткани, которые мы имплантируем, смешиваются с натуральными и врастают в обычные сосуды, — говорит один из исследователей, Кан Юйцзянь. – Это беспрецедентно». Это одна из самых многообещающих отраслей биотехнологий, которая однажды сможет спасти миллионы жизней, создавая органы и части тела из стволовых клеток пациента. Так врачи будут менять изношенную печень, почки или даже сердце. Однако ученые считают, что на сегодняшний день технология создания таких органов еще не готова и требует дальнейшей разработки.
15.12.2016
