Фото: www.globallookpress.com
Российские ученые смогли напечатать на биопринтере щитовидную железу мыши. Она размером всего несколько миллиметров, похожа на красную каплю в форме бабочки. Ученые объясняют: это еще не совсем полноценный орган, но исследователи подошли к нему совсем близко.
— Есть классификация: молекула, клетка, ткань, орган, — говорит научный руководитель проекта Владимир Миронов. — То, что мы сейчас напечатали, в эту классификацию не попадает, отсюда и название — органный конструкт. Он отличается от природной железы тем, что не имеет поверхностной пленки, пишет «РГ».
Как же этот конструкт печатают? Материалом служат клетки самой мыши. Они берутся из жировой ткани и трансформируются в стволовые. Теперь их надо превратить в клетки щитовидной железы, а уже из них «напечатать» сам орган. Для этого на специальную матрицу размещают 10 тысяч стволовых клеток, «склеивают» гидрогелем и помещают в биореактор. Там орган должен «созреть», стволовые клетки превратиться в конструкт. При этом клетки срастаются, а гидрогель самоуничтожается. Теперь научной команде предстоит пересадить мышам напечатанную «щитовидку» и посмотреть, как она приживется и сможет ли выполнять свои функции в организме.
Эта операция выглядит такМы ввели животным радиоактивный йод. Это «убьет» их щитовидку, а уровень вырабатываемого ее гормона тироксина должен упасть в разы. Так как своей оболочки у напечатанного конструкта нет, то мы подсадим его под почку. Они должны срастись. Если через несколько месяцев уровень гормона в организме мыши поднимется до нормы, значит, напечатанная нами «щитовидка» работает.
В эксперименте участвует 12 животных: 6 — контрольных, у которых не будет подсадки, и 6 — с напечатанной железой. Мыши — в буквальном смысле радиоактивные. Поэтому эксперименты ведутся в лаборатории радионуклидных и лучевых технологий Онкоцентра имени Блохина.
Щитовидная железа была выбрана учеными не случайно: она имеет относительно простое строение: с одной стороны — артериальный вход, с другой — венозный выход, между ними — ткань из клеток. Вообще это был первый орган, пересаженный человеку. По данным ВОЗ, 665 миллионов человек в мире страдают патологиями щитовидной железы.
Но в онкологии пересадка донорских органов невозможна. Обычно, чтобы не было отторжения, перед трансплантацией пациенту нужно подавлять иммунитет. Это в свою очередь провоцирует развитие опухоли. А создание на 3D-принтере органов и тканей позволит нам восстанавливать их без использования чужеродного донорского материала.
Справка
Недавно команда ученых — разработчиков первого российского 3D-принтера — стала претендентом на грант «Сколково». Средства пойдут на шлифовку технологии и дальнейшие эксперименты. Ближайшая цель — к концу 2015 года напечатать щитовидную железу из человеческих стволовых клеток. Правда, исследования с ней планируются пока только на животных. Предварительные результаты экспериментов с «щитовидкой» будут объявлены в июле на Международном конгрессе по биопечати в Сингапуре.
