В 2000 г. американский биоинженер Томас Боланд понял, что размер человеческой клетки сопоставим с каплей чернил. Тогда он заправил клеточным раствором свои принтеры от Lexmark и HP и напечатал фрагмент ДНК. Через три года технологию запатентовали и описали.

Одним из авторов первых работ по биопечати стал Владимир Александрович Миронов, российский ученый-биоинженер в области трехмерной биопечати, ведущий эксперт Научно-образовательного центра биомедицинской инженерии Национального исследовательского технологического университета МИСИС, научный руководитель лаборатории биотехнологических исследований 3D Bioprinting Solutions и лауреат премии Международного общества биофабрикации.

В интервью мы коснулись следующих тем: как из живых клеток можно напечатать орган на замену донорскому, почему спустя 20 лет прорывная технология так и не совершила революцию в медицине, что нужно для того, чтобы биопечать вошла в клиническую практику, и т.д.

— Что такое 3D-биопринтинг и в чем необходимость таких технологий?

— Трехмерную биопечать можно определить как роботическую послойную биофабрикацию трехмерных тканей и органов из биоматериалов и живых клеток согласно цифровой модели. Сюда в том числе входят аддитивные технологии, то есть послойная печать, и цифровые, поскольку без цифровой модели робот не будет ничего печатать, а также область робототехники, к которой и относятся принтеры, осуществляющие печать.

— Получается, это междисциплинарная область?

— Да. Смысл в том, что в одиночку человек ничего не напечатает, необходима командная работа специалистов разных областей.

Когда мы говорим о необходимости таких технологий, вспоминаем Джозефа Мюррея, который в 1954 г. пересадил почку от одного близнеца другому. Трансплантация прошла успешно, и с тех пор появилась наука трансплантология — раздел медицины, изучающий проблемы трансплантации органов.

Важно понимать, что пересаженные органы успешно помогают людям жить дальше, однако необходимо принимать препараты, подавляющие иммунную систему во избежание отторжения органа. Интересный факт: на самом деле первым в мире пересадил почку Юрий Юрьевич Вороной в 1931 г., но пациент скончался, так как не было совместимости с донорским органом. Можно сказать, что мы были на 20 лет впереди. В 1967 г. Кристиан Барнард впервые успешно пересадил человеческое сердце, а в Советском Союзе пересадку осуществил Валерий Иванович Шумаков в 1987 г. Так что сначала мы на 20 лет опережали, а потом нагоняли.

Необходимость в биопечати возникает, в первую очередь, из-за нехватки донорских органов. Это острая проблема трансплантологии. Желающих получить новый орган гораздо больше, чем их количество.

Нехватка органов — не только медицинская, но и криминальная проблема. Бедные нации продают свои органы, чтобы выжить, а преступники на этом наживаются. Если мы научимся печатать органы, проблема будет решена раз и навсегда.

— Они будут дешевле, чем на черном рынке?

— Если пересаживать почку от другого человека, необходимы иммуносупрессивные препараты. Из-за них страдает иммунная система, а самое страшное — падает резистентность к раку. Человек получит здоровую почку, но вместе с тем риск развития рака. И что лучше?