В не столь отдаленном будущем потеря части органа из-за травмы или опухоли может перестать быть приговором. Об этом свидетельствует невероятная цель, достигнутая командой корейских учёных, которые они поняли первая в мире трансплантация трахеи, частично напечатанной на 3D-принтере, с использованием собственных стволовых клеток пациента. Событие, которое знаменует начало новой эры в регенеративной медицине и открывает ранее немыслимые сценарии развития событий для тех, кто перенес серьезное повреждение органов.
«Чудо» под названием биопринтинг
За этим успехом стоит революционная технология: биопечать или Распечатать 3D биологический. Проще говоря, он предполагает «печать» тканей и органов с использованием в качестве «чернил» живых клеток, часто исходящих от одного и того же пациента. Примерно так же, как обычный 3D-принтер работает с пластиком: с той лишь разницей, что здесь вы работаете с органическим материалом.
Реальность становится все более конкретной, в том числе благодаря таким пионерам, как исследователи Университет Гачон и Католический университет Кореи. В течение двух десятилетий эта команда мечты экспериментировала с созданием частей органов, напечатанных на 3D-принтере, с использованием стволовых клеток. Теперь он вывел свои исследования на новый уровень. Но давайте перейдем к делу: что именно сделали эти медицинские «волшебники»?
Они взяли клетки носа и ушного хряща 50-летней женщины, потерявшей часть трахеи из-за рака щитовидной железы. Они смешали их со специальными «биочернилами» и напечатали на 3D-принтере, чтобы создать новую трахею, изготовленную по индивидуальному заказу. Каков же результат? Всего за две недели пациенту была готова к трансплантации 5-сантиметровая искусственная трахея. Рекорд скорости и точности стал возможным благодаря МРТ и КТ, которые позволили точно воспроизвести размеры и форму поврежденного органа.
Беспрецедентная (и без отторжения) трансплантация трахеи
Настоящее волшебство произошло после операции. Обычно трансплантация органов требует использования иммунодепрессантов, чтобы избежать отторжения. В этом случае, благодаря использованию собственных клеток пациента, отпала необходимость в какой-либо терапии. Факт практически неслыханный в мире трансплантологии.
И это не закончилось здесь. Через год после операции новая трахея заживает очень хорошо, начинают формироваться новые кровеносные сосуды. В течение следующих пяти лет синтетический материал, используемый для стабилизации органа, постепенно растворится, освобождая трахее возможность для естественной регенерации. На практике эта искусственная трахея дает организму пациента время «восстановиться».
От хрящевых «пончиков» до кроликов: долгий путь к успеху
Конечно, добраться до этого момента было непросто. Трахея представляет собой сложный орган, состоящий из С-образных хрящевых колец, наложенных друг на друга, каждое из которых выделяет защитную оболочку из слизи. Воспроизведение этой тонкой трубчатой структуры потребовало разработки специализированного 3D-биопринтера, который в настоящее время имеется только в одной больнице в Сеуле.
Опять же: прежде чем пробовать на человеке, исследователи провели «общие испытания» на кроликах. в 2019 они напечатали в 3D набор искусственных трахей и имплантировали их 15 кроликам. Допо 12 месяцев13 из них были еще живы и здоровы, у некоторых даже сохранились неонатальные хрящи. Обнадеживающий знак, проложивший путь к первому испытанию на людях.
От трахеи и далее: будущее «запчастей» собственного производства.
Эта напечатанная на 3D-принтере трахея является доказательством того, что в будущем, возможно, никому и никогда не придется смиряться с жизнью с искалеченным органом или зависимостью от наличия донора. Благодаря биопечати каждый пациент сможет получить свою персонализированную «запасную часть», созданную из его собственных клеток.
Конечно, путь еще долгий. Потребуется еще много испытаний, доработок методик и одобрений властей. Но каждый день приближает нас к этому будущему. Где-то, как я вам пишу, есть 3D-принтер, «воскрешающий» орган. И кто знает, может быть, однажды этот принтер не сможет сделать то же самое для вас и ваших близких. Давайте внесем ясность: я не говорю о бессмертии или вечных «запчастях». Но это все более персонализированная медицина, способная все больше адаптироваться к потребностям отдельного пациента.
Лекарство, которое не просто лечит болезнь, а направлено на восстановление утраченного. И если вам это кажется научной фантастикой, что ж, возможно, это потому, что научная фантастика иногда умеет предвидеть будущее.
