15.04 14:53
Команда израильских исследователей "напечатала" первое в мире 3D-спроектированное сердце.
В понедельник, 15 апреля, группа исследователей из Тель-Авивского университета создала сердце,
которое было сконструировано с использованием собственных клеток пациента и биологических материалов.
До сих пор ученые успешно печатали только простые ткани без кровеносных сосудов.
"Это первый случай, когда кто-либо где-либо успешно спроектировал и напечатал целое сердце с клетками,
кровеносными сосудами, желудочками и камерами",
– сказал профессор Тал Двир из Школы молекулярной клеточной биологии и биотехнологии TAU,
который руководил исследованиями.
Он работал с профессором Ассафом Шапиро из факультета естественных наук ТАU и Надавом Муром, докторантом.
Их исследование было опубликовано в Advanced Science.
Болезнь сердца является основной причиной смерти среди мужчин и женщин в Соединенных Штатах.
В Израиле это вторая причина смерти (после рака),
и в 2013 году на нее приходилось около 16% от общего числа смертей, по данным израильского Министерства здравоохранения.
Трансплантация сердца часто является единственным методом лечения,
доступным пациентам с терминальной стадией сердечной недостаточности.
Список ожидания пациентов в США может составлять от шести месяцев и более.
"Это сердце сделано из человеческих клеток и специфических для пациента биологических материалов.
В нашем процессе эти материалы служат биоиндикаторами, веществами из сахаров и белков,
которые можно использовать для 3D-печати сложных моделей тканей, – пояснил Двир.
– В прошлом люди уже могли создавать 3D-печать структуры сердца, но не с помощью клеток или кровеносных сосудов.
Наши результаты демонстрируют потенциал нашего подхода к разработке персонализированной замены тканей и органов в будущем".
Напечатанное сердце своим размером рассчитано на кролика,
но для человеческих сердец будет применяться та же технология.
Для исследования была взята биопсия жировой ткани у пациентов,
а трехмерная сеть внеклеточных макромолекул, таких как коллаген и гликопротеины,
была обработана в гидрогеле, который служил в качестве печатных "чернил".
Дифференцированные клетки затем смешали с биочернилами, после чего 3D-принтер напечатал иммуносовместимые участки сердца с кровеносными сосудами, а впоследствии и все сердце.
По словам Двира, использование специфичных для пациента материалов
имеет решающее значение для успешной инженерии тканей и органов.
Следующим шагом, по его словам, будет научить сердце вести себя как человеческое.
Сначала 3D-сердца будут пересажены животным, а потом и людям.
"У нас есть надежда, что через 10 лет в лучших больницах мира появятся принтеры для органов,
и эти процедуры будут проводиться регулярно", – заключил Двир.