Ученые разработали метод печати живых тканей на 3D-биопринтере, в котором используются стволовые клетки и одно из их важнейших свойств — самоорганизация. Как сообщается в журнале Nature Materials, помещенные в благоприятные условия стволовые клетки разных тканей самоорганизовались и сформировали ткани, которые выглядели и функционировали, как полноценные живые ткани.

Формирование тканей в живом организме зависит от межклеточных контактов и микроокружения клеток. В процессе развития и жизнедеятельности клетки формируют вокруг себя внеклеточный матрикс — часть ткани, которая служит механической опорой и посредником информации для клеток. Клетки располагаются в матриксе (соответственно, и в ткани) в характерном для каждого органа пространственном отношении.

Чтобы встать в нужное место в нужное время, клетки экспрессируют сотни рецепторов и химических веществ, которые определяют характер взаимодействия клетки с соседними клетками и матриксом. Благодаря таким взаимодействиям, клетки самоорганизуются — каждая клетка знает, где ей нужно находиться в ткани и что ей нужно делать.

До недавнего времени ученым не удавалось с помощью 3D-биопринтинга вырастить органоиды больших размеров (больше сантиметра), поскольку либо клетки слишком плотно прикреплялись к среде и не могли двигаться, либо сама среда не позволяла создать необходимое микроокружение.

Однако Маттиас Лутольф (Matthias P. Lutolf) с коллегами из Федеральной политехнической школы Лозанны разработали новый подход 3D-биопечати, который может решить эти проблемы.