Американские биоинженеры создали и успешно испытали своеобразный 3D-биопринтер, позволяющий «печатать» полноценные копии отдельных костей тела, рук, ушей и хрящей при помощи стволовых клеток и специальных полимерных шаблонов, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Biotechnology.

«Эта техника печати тканей и органов является важным и очень серьезным шагом на пути к созданию технологии, позволяющей изготовлять органы-»запчасти" для наших пациентов. Теперь у нас есть возможность печатать полноценные человеческие органы, сохраняющие стабильность. В дальнейшем,  эта технология поможет нам «печатать» ткани и органы пригодные для имплантации", — заявил Энтони Атала (Anthony Atala) из Института регенеративной медицины в Уэйк-Форесте (США).

© Фото: Wake Forest Institute for Regenerative Medicine

© Фото: Wake Forest Institute for Regenerative Medicine

Как отмечают Атала и его коллеги, одним из главных препятствий на пути выращивания органов из стволовых или «взрослых» клеток является то, что их «печать» возможна лишь тонким слоем. По словам ученых, когда толщина «пирога» из клеток превышает 200 микрометров, ткань начинает гибнуть, так как питательные вещества и кислород не могут проникнуть на такую глубину без наличия кровеносных сосудов.

Авторы статьи решили эту проблему, создав особый полимер, позволявший ученым укладывать клетки слоями и при этом сохранять небольшой просвет между ними. Это позволило клеткам будущих костей, мышц или хряща расти в фактически неограниченных масштабах, не испытывая проблем с доступом к пище и кислороду.

© Фото: Bernhard Jank, M.D., Ott Laboratory, Massachusetts General Hospital Center for Regenerative Medicine

После того, как орган «напечатан», ученые помещают его в организм мыши или даже человека, где он постепенно «зарастает»  кровеносными сосудами, а полимер постепенно разлагается, уступая им место. В конечном итоге на месте заготовки возникает полноценный орган, обладающий нужной трехмерной формой и всеми необходимыми видами ткани.

В качестве демонстрации биологи вырастили кость нижней челюсти человека, используя стволовые клетки, а также «напечатали» полноценную раковину уха, используя МРТ-снимок одного из добровольцев в качестве шаблона для печати. Оба органа были помещены в тело грызуна и успешно прижились в нем, полностью покрывшись изнутри сосудами.

Пока эта технология не совсем готова для медицинского использования – ее еще предстоит проверить в клинических испытаниях, однако Атала и его коллеги уверены, что им удастся быстро вывести ее в медицинскую практику.