Газета «Новости медицины и фармации» 3 (444) 2013

Новая технология трехмерной печати, в которой в качестве чернил используются человеческие эмбриональные стволовые клетки, позволит изготавливать искусственные донорские органы, избавляя пациентов от необходимости поиска подходящих доноров и возможных проблем, связанных с отторжением организмом чужеродных тканей. Помимо этого, процесс, разработанный учеными университета Хериот­Уотта (Heriot­Watt University) в Эдинбурге, позволит выращивать искусственные ткани, которые будут использоваться фармацевтами при тестировании новых лекарственных препаратов.

В настоящее время существуют технологии выращивания в лабораторных условиях целого ряда видов искусственных человеческих мезенхимальных стволовых клеток (human Mesenchymal Stem Cells — hMSC). Но сохранение жизнеспособности клеток, жизнеспособности и функциональности выращенных из них тканей — ключевая проблема в разработке новых технологий выращивания искусственных органов. Поэтому ученые постоянно находятся в поиске новых методов, которые менее вредны для живых клеток, которыми легко управлять, добиваясь нужного результата, и которые могут работать со всеми видами стволовых клеток hMSC и человеческих эмбриональных стволовых клеток (human Embryonic Stem Cell — hESC).

У стволовых клеток hESC есть масса преимуществ перед клетками hMSC, которые являются клетками­зародышами только определенных типов тканей. Используя клетки hESC и воспроизводя необходимые условия окружающей среды, можно добиться того, что такие клетки превратятся в ткань любого требуемого вида, что позволит с их помощью создавать самые сложные искусственные органы.

 Новый метод трехмерной печати, разработанный доктором Уиллом Шу (Will Shu) и его коллегами из группы биомедицинской микротехники (Biomedical Microengineering group) университета Хериот­Уотта, является первым методом трехмерной печати, в котором используются нежные и хрупкие стволовые клетки hESC. Используя систему управляемых клапанов, новый трехмерный биопринтер может создать запрограммированные образцы из двух различных типов биочернил, производя при этом точную дозировку и контроль объема каждой капли.

Исследователи утверждают, что разработанный ими процесс достаточно «нежен» для того, чтобы использованные стволовые клетки сохранили свою жизнеспособность, при этом процесс достаточно точен для того, чтобы обеспечить точнейшую дозировку микрокапель раствора стволовых клеток. Именно эта дозировка определяет вид конечной искусственной ткани, которая получится в результате процесса печати. Проведенные тесты показали, что 80–90 % стволовых клеток остаются жизнеспособными и принимают участие в формировании ткани, а это по праву можно считать наилучшим результатом на сегодняшний день.

«В дальнейшем мы собираемся развить нашу технологию, чтобы с ее помощью можно было изготавливать жизнеспособные искусственные органы из стволовых клеток, которые были взяты у пациента, избавляя его от ожидания в очереди на донорские органы и потенциальных проблем, связанных с отторжением чужих органов», — рассказал доктор Уилл Шу.