Ученые впервые напечатали на принтере полноценное сердце

Группа ученых из университета Тель-Авива опубликовала отчет об удивительной работе: они смогли напечатать на 3D-принтере человеческое сердце. Правда, необходимо уточнить: во-первых, сердце получилось очень маленьким, а во-вторых – оно не способно биться. Но обо всем по порядку.

Фото: ТАСС/AP Photo/Oded Balilty

3D-печать живых органов – технология, которую разрабатывают уже несколько лет. На первых порах ученые действовали так: сначала строили полимерный каркас, напоминающий ажурную губку с наноразмерными отверстиями, а затем наполняли его клетками. Затем каркас растворялся, а клетки срастались между собой. После стали применять бескаркасную технологию: принтер с помощью длинной иглы расставляет клетки в нужном порядке внутри специального гидрогеля, напоминающего желатин.

Для того чтобы клетки, срастаясь, образовывали полноценный орган, они должны быть стволовыми, то есть способными превращаться в клетки разных органов и тканей. На первых порах для этого использовались клетки эмбрионов, но потом изобрели технологию, с помощью которой можно перепрограммировать обычные клетки так, чтобы они становились стволовыми. Все это очень упрощенная схема, но суть она передает верно: из тканей пациента можно сделать индуцированные стволовые клетки, а затем с помощью 3D-принтера собрать из них нужный орган или его часть.

Еще год назад исследователи из Школы инженерных и прикладных наук Гарварда Джона Полсона с помощью такой технологии смогли построить желудочек человеческого сердца. Тогда они заявили, что метод работает, но до печати полноценного четырехкамерного сердца еще очень далеко: нужны годы, чтобы технология, что называется, "устоялась", а ученые набрались опыта. Однако биоинженеры Тель-Авивского университета добились ошеломляющего результата уже сейчас.

Также из исходных клеток был изготовлен гидрогель, в нем и была осуществлена печать. Специализированный 3D-принтер складывал стволовые клетки по одной так, чтобы они образовали миниатюрное человеческое сердце. Внешне оно очень похоже на настоящее: со всеми необходимыми сосудами и камерами, но его размер около двух сантиметров. На всю работу ушло 3,5 часа. Клетки срослись между собой и образовали почти полноценный орган. По некоторым данным, искусственное сердце способно сокращаться, но пока не более трех-четырех раз. Понятно, что его невозможно имплантировать в живой организм, однако если бы кто-то решился на такую операцию, сердце не было бы отторгнуто, поскольку построено из клеток, принадлежащих донору.

Фото: ТАСС/Ilia Yefimovich/dpa

Это первый в истории случай, когда кому-либо удалось успешно распечатать целое сердце с кровеносными сосудами, желудочками и камерами. Пока оно размером с сердце кролика, но исследователи утверждают, что для печати большого сердца вполне подойдет та же самая технология. Дальнейшая задача ученых состоит в том, чтобы научить сросшиеся клетки работать сообща, – сердце должно научиться сокращаться и перекачивать кровь.

Коллектив нашей редакции очень хочет верить, что у технологии 3D-печати живых органов большое будущее. Нам кажется, что она способна осуществить настоящую революцию в медицине: когда-нибудь окажется, что больное сердце, печень или другой орган проще построить заново и "встроить" в пациента, чем долго лечить его медикаментозно или хирургически. Конечно, не все так просто, и перед биоинженерами стоит огромное количество сложнейших задач, но мы надеемся, что все препятствия удастся преодолеть.

Фото: ТАСС/Nir Alon/ZUMA Wire

Между прочим, индуцированные стволовые клетки можно сделать из костного мозга, пульпы зуба или жировой ткани пациента. В этом списке нас особенно заинтересовали зубы. Несколько лет назад в прессе активно рассказывали о том, что технологи научились выращивать из стволовых клеток зубную ткань, а со временем планируют производить и пересаживать пациентам новые, но при этом собственные зубы. Свежих новостей из этой области почему-то больше не поступает, а жаль. Лечение и протезирование зубов, пожалуй, является самой распространенной хирургической операцией в мире, и было бы очень здорово отказаться от пломб и коронок в пользу замены старого зуба на свежевыращенный. С нетерпением ждем внедрения этой технологии в жизнь. Правда, стоматологи могут оказаться недовольными, так как в результате они потеряют заработок либо же будут вынуждены проходить долгое и дорогостоящее переобучение, чтобы сменить квалификацию и научиться новым методам.

Надеемся, что их мнение не сможет значительно затормозить развитие научно-технического прогресса. Хотя...