В Китае напечатанные на 3D-принтере сосуды успешно пересадили обезьянам (+ видео)

3D-биопринтеры изготавливают человеческие ткани и органы из стволовых клеток. Теоретически, в будущем эти органы можно будет пересаживать пациентам вместо больных или поврежденных почек, печени и даже сердца.

Ученые пока осторожно оценивают перспективы 3D-печати органов для трансплантации – многие исследователи работают над этим, но признают, что процесс может занять еще несколько десятилетий. Помимо самих разработок, важно понимать, что достаточно много времени уйдет на испытания и получение необходимых сертификатов и разрешений для применения 3D-биопечати в медицине. Из-за высокого риска, связанного с пересадкой, напечатанные на 3D-принтере ткани и органы пока применяются только в фармацевтической отрасли для испытания лекарств. Они точно отражают реакцию тканей на медикаменты и позволяют проследить развитие заболеваний, но эти ткани не подходят для трансплантации.

Учитывая международный контекст, многие эксперты удивились, что исследователям в Китае удалось совершить существенный прорыв, пересадив напечатанные на 3D-принтере участки сосудов 30 обезьянам. О результатах работы рассказал доктор Джеймс Канг, научный и управляющий директор Revotek, а также директор Исследовательского центра регенеративной медицины Восточно-китайской больницы при Сычуаньском университете. По словам Канга, команда использовала 3D-биопринтер Revotek-T для создания биологически активных кровеносных сосудов из материала Biosynsphere — биочернил со стволовыми клетками самих обезьян. Напечатанными на 3D-принтере сосудами заменили двухсантиметровый участок брюшной аорты.

Исследователи опубликовали небольшой анимированный видеоролик, в котором показан процесс 3D-биопечати кровеносных сосудов. Сначала вокруг металлической трубки печатается конструкция из теплочувствительного гидрогеля, поверх него выкладывается слой из Biosynsphere, создающий сосудообразную структуру из стволовых клеток обезьян. Сверху размещается закрепляющий внешний слой, а гидрогель затем растворяется при температуре 37 градусов. Таким образом, остается только конструкция в форме трубки из двух слоев — стволовых клеток и защитного корпуса. Несколько лет назад невозможно было даже изготовить сосуды по такой технологии – сегодня же ученые продвинулись еще дальше, поскольку пересаженные участки аорты действительно прижились.

Спустя пять дней после трансплантации стволовые клетки превратились в клетки эндотелия, гладкой мускулатуры и другие типы, встречающиеся в сосудистой ткани. Всего через два дня напечатанные на 3D-принтере сосуды стали срастаться с брюшной аортой обезьян, а весь этот процесс занял всего месяц. Несколько месяцев ученые внимательно наблюдали за состоянием обезьян и обнаружили, что напечатанные на 3D-принтере участки обладают теми же свойствами и функциями, что и собственная брюшная аорта животных. Кроме того, обезьянам не потребовались никакие дополнительные процедуры, помимо приема антикоагулянтов в течение пяти дней после операции.

Прорыв китайских ученых – это важная новость для сферы 3D-биопечати, связанная с существенными перспективами подобных исследованием с участием людей. Исследователи также считают, что их разработка повлияет на изучение различных стволовых клеток. История уже привлекла внимание национальных СМИ, которые публикуют репортажи об удивительном достижении ученых.