В Китае младенцу пересадили созданный на 3D-принтере титановый череп, в Австралии мужчине имплантировали искусственную грудную клетку… Новости про печатные протезы появляются каждый месяц, а уж уши, зубы и носы из принтера стали для мировой медицины почти обычным делом. Прогноз экспертов: производство органов, живых «запчастей» для человека будет налажено уже в ближайшие 10-15 лет.

Пока печатать полноценные человеческие органы на биопринтере так и не научились: слишком сложно те устроены. Так, почка состоит из нескольких десятков типов разных клеток. Сначала их нужно «вырастить» из стволовых, потом — выложить в правильном порядке, предусмотрев сетку кровеносных сосудов. А чтобы вся конструкция не развалилась, ей нужно «дозреть»: клетки должны соединиться и заработать как один механизм.

По сложности печати органы можно разделить на четыре группы: плоские — например, кожа, полые трубчатые — сосуды или уретра, полые нетрубчатые — мочевой пузырь или матка, и сложные органы — например, печень или почка. Определенные успехи есть в первых двух группах.

В «гонке биопечати» участвуют все ведущие страны, включая Китай, США и Россию. Это около 150 научных групп, которые используют разные биочернила, биобумагу и различные конструкции принтеров. Например, китайские и американские исследователи почти одновременно объявили о том, что создали аппарат, печатающий кровеносные сосуды. Полученные таким способом артерии сами обрастают сетью капилляров. Правда, контролировать их рост ученые еще не научились. Так что до клиники эта технология еще долго не дойдет.

А российские ученые — резиденты кластера биомедицинских технологий «Сколково» — впервые в мире смогли распечатать на принтере щитовидную железу. Ее пересадили зверькам, у которых свой орган не работал. Несколько месяцев эксперимента показали: щитовидка прижилась и вырабатывает гормоны не хуже настоящей.

Почему именно щитовидка? Она достаточно простая: с одной стороны — артериальный вход, с другой — венозный выход, между ними — ткань из клеток. Это был первый орган, пересаженный человеку. Материалом для щитовидки стали генетически модифицированные клетки самой мыши. Из них ученые и изготовили биочернила — сфероиды. Это шарики микронного размера, содержащие в себе до 10 тысяч живых клеток. Сфероиды выложили на матрицу с гидрогелем и поместили конструкцию в биореактор. Там орган «созрел», клетки срослись.

- Это глобальный прорыв в науке, который открывает новую эру в медицине, — считает вице-президент Фонда «Сколково» Кирилл Каем. — В будущем медики научатся печатать органы, которые смогут полноценно функционировать у человека.

Именно такую цель ставят российские ученые. Сначала они попытаются сделать ту же щитовидку. А затем резиденты «Сколково» сфокусируют усилия на биопечати почки: в трансплантологии вопрос о нехватке этого органа стоит очень остро. Правда, не стоит забывать, что любая биоинженерная технология должна пройти серьезные доклинические испытания. И трудностей тут — огромное множество, в том числе и регуляторных.

Источник РГ