Кровеносные сосуды напечатали на биопринтере

Биоинженерам из Калифорнийского университета в Сан-Диего удалось подойти к решению очень важной проблемы в регенеративной медицине – они смогли напечатать на 3D биопринтере сеть кровеносных сосудов.

Это большое достижение, поскольку без кровоснабжения ни один орган работать не может. И, если выращивать некоторые органоиды и ткани из стволовых клеток ученые уже научились (это и кишечник, и желудок, печень, сердце, легкое, сетчатка и роговица глаза, даже крошечный мозг), то вот вопрос, как снабдить эти органы кровеносными сосудами, остается открытым. А вместе с тем это очень важно, ведь регенеративная медицина нацелена на то, чтобы в будущем выращенные из стволовых клеток или напечатанные на биопринтере органы можно было бы пересаживать человеку.

В своем нынешнем исследовании американские биоинженеры решили взяться за выращивание сосудов с помощью технологии 3D биопечати. Биопечать – направление, которое сейчас активно развивается по всему миру. Существует несколько крупных корпораций, которые занимаются разработкой биопринтеров и технологий печати. Уже хорошо научились печатать хрящевые и костные ткани, которые успешно применяются в клинической практике, пока, конечно, не очень широко.

Как объясняет руководитель нынешнего исследования профессор Шаочэнь Чэнь (Shaochen Chen), в качестве материала для печати они использовали два вида материала: жидкие полимеры – для печати каркаса сосудов и живые клетки (индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, iPSC), которые формировали внутренний выстилающий сосуды слой – эндотелий. Использование iPSC здесь оправдано по многим причинам, объясняют авторы. Прежде всего, поскольку эти клетки получают из клеток кожи самих пациентов, при дальнейшей трансплантации не должно возникать никаких проблем с отторжением и иммунной реакцией.

После того, как ученые подготовили материал для печати, с помощью компьютерной программы они создали модель того, что собирались печатать. А затем биопринтер слой за слоем начал печатать сосуды, распределяя полимеры и живые клетки нужным образом.

Чтобы протестировать, как напечатанные сосуды будут работать, их имплантировали мышам. Через две недели ученые смогли наблюдать, как сосуды прижились и стали объединяться с сетью кровеносных сосудов самих животных.

Конечная цель наших исследований и мечта, говорит профессор Чэнь, – это внедрение метода печати сосудов в клиническую практику, но это все же дело далекого будущего. Пока же реально говорить о начале клинических испытаний, но и это может произойти лишь через несколько лет.