Навукоўцы проста 3D-надрукавалі першае ў свеце сэрца з дапамогай чалавечых клетак

Ізраільскія даследчыкі 3D-друкуюць маленькае чалавечае сэрца | © Эрык Вітсо / Unsplash

Навукоўцы Ізраіля абвясцілі сёння, што на іх 3D-надрукаванае першае ў свеце сэрца з клеткамі і крывяноснымі пасудзінамі, прарыў, на які яны лічаць, можа азначаць скарочаныя спісы чакання для пацыентаў з трансплантацыяй сэрца і будучыню, калі друкары органаў становяцца звычайнай з'явай у буйных бальніцах.

У той час як у папярэдніх даследчыкаў былі надрукаваныя 3D-сэрцы, у гэтых версіях не хапала крывяносных сасудаў. Упершыню каманда даследчыкаў з Універсітэта Тэль-Авіва стварыла "друкаванае" сэрца, выкарыстоўваючы чалавечыя клеткі.

"Гэта першы выпадак, калі хто-небудзь паспяхова стварыў і надрукаваў усё сэрца, насычанае клеткамі, крывяноснымі пасудзінамі, страўнічкамі і камерамі", - сказаў вядучы аўтар школы біялогіі і біятэхналогіі Універсітэта Тэль-Авіва.

У дакладзе Амерыканскай асацыяцыі сэрца за 2018 год падлічана, што хвароба сэрца прыпадае на 1 з 3 выпадкаў смерці ў ЗША, што робіць яго вядучай прычынай смерці. Сёння трансплантацыя сэрца з'яўляецца адзіным варыянтам для тых, хто перажывае запушчаную сардэчную недастатковасць, таму развіццё можа азначаць вялікую даступнасць для тых, хто чакае новага сэрца.

Каб развіць сэрца, навукоўцы ўзялі біяпсію тлушчавай тканіны пацыентаў. Затым яны выкарыстоўвалі клеткавыя матэрыялы ў тканінах, перапраграмуючы іх, каб яны сталі няспелымі ствалавымі клеткамі і размясцілі іх у клеткі сардэчнай мышцы альбо клеткі, размешчаныя ўнутры абалонкі крывяносных сасудаў і сэрца. Пазаклеткавая матрыца, якая ўплывае на тое, як тканіна паводзіць сябе і ўтрымлівае розныя бялкі, выкарыстоўвалася як "гідрагель" альбо "чарніла" для друкаркі. Пасля таго, як клеткі былі аб'яднаны з чарнілам, даследчыкі ўтварылі сардэчныя плямы - якія можна выкарыстоўваць для аднаўлення сэрца - а потым і поўнае сэрца.

"Гэта сэрца зроблена з чалавечых клетак і адмысловых для пацыента біялагічных матэрыялаў. У гэтым працэсе гэтыя матэрыялы служаць біяінкамі, рэчывамі з цукроў і бялкоў, якія можна выкарыстоўваць для 3D-друку складаных тканкавых мадэляў ", - сказаў прафесар Двір. "У мінулым людзі здолелі зрабіць 3D-друк структуры сэрца, але не з клеткамі і сасудамі. Нашы вынікі дэманструюць патэнцыял нашага падыходу да інжынернай індывідуальнай замены тканін і органаў у будучыні. "

Двір адзначае, што, хоць сэрца па памеры падобна на труса, больш буйным чалавечым сэрцам спатрэбіцца тая ж тэхналогія. Ён сказаў, што выкарыстанне "родных" матэрыялаў і клетак для пацыентаў дапамагала ім фармаваць тканіны і органы ў "друкаваным" сэрцы.

"У ідэале біяматэрыял павінен валодаць тымі ж біяхімічнымі, механічнымі і тапаграфічнымі ўласцівасцямі ўласных тканін пацыента. Тут мы можам паведаміць пра просты падыход да 3D-друкаваных тоўстых, васкулярызаваных і пранікальных сардэчных тканін, якія цалкам адпавядаюць імуналагічным, клеткавым, біяхімічным і анатамічным уласцівасцям пацыента ", - сказаў ён.

Далей каманда Dvir будзе працаваць над даручэннем друкаваных сэрцаў, якія яны будуць развіваць, як дзейнічаць, як сэрцы. Іншымі словамі, ячэйкі ў 3D-сэрцах павінны стаць лепш працаваць разам, каб правільна прапампаваць. Затым даследчыкі будуць перасаджваць сэрцы на мадэлі жывёл.

"Магчыма, праз дзесяць гадоў у найлепшых бальніцах свету з'явяцца друкаркі для органаў, і гэтыя працэдуры будуць праводзіцца рэгулярна", - сказаў Двір.

Хочаце атрымаць доступ да тысяч магчымасцей пазаштатнага напісання? Падпішыцеся на мой бюлетэнь альбо ідзіце за мной у Twitter і Instagram.