В области тканевой инженерии намечается долгожданный прорыв. Группа ученых Университета Абу-Даби готовит к публикации статью о результатах первого в мире успешного эксперимента по пересадке человеку напечатанного на биопринтере участка кожи для замещения язвенных дефектов. И хотя работа еще не прошла рецензирование, ее уже обсуждают в «узких научных кругах» как настоящую сенсацию.
Новостей о трансплантации людям напечатанных из разных типов клеток органов биотех ожидает более двадцати лет, с тех пор как в 2000 году биоинженер из Университета Клемсона в Южной Каролине (США) Томас Боланд обнаружил, что размер капли чернил для стандартного струйного принтера равен живой клетке, и приспособил свое обычное офисное устройство под печать клетками. Выяснилось, что в процессе печати 90% клеток сохраняют жизнеспособность и функции. Это открытие положило начало развитию нового направления в биотехнологии — 3D-биопечати органов и тканей.
Тогда казалось, что результаты последуют незамедлительно и вскоре в клиническую практику войдут операции по пересадке людям напечатанных на принтерах сердец, печени и почек, на которые катастрофически не хватает донорского материала. Но реальность оказалась прозаичнее. Первый 3D-биопринтер, умеющий создавать трехмерные модели органов из живых клеток, был создан лишь спустя восемь лет после открытия Боланда. В последующие годы производство этих приборов было поставлено на коммерческие рельсы, их стали совершенствовать и адаптировать под печать разных органов.
На сегодняшний день создано три вида принтеров для биопечати (струйные, лазерные, экструзионные), все они имеют свои тонкие настройки, но работают примерно по одному шаблону: укладывают слоями клетки в некую архитектурную форму, которая выстраивается согласно заданной цифровой модели, подобно тому как обычные 3D-принтеры печатают детали из пластика. Только здесь картридж заправляют живыми клетками, которые предварительно берут из биопсии тканей самого реципиента и выращивают до необходимого количества, а в качестве «бумаги», то есть подложки для нанесения «клеточных чернил», используют 3D-матриксы на основе гидрогелей из биополимеров. Клетки капают на матрикс в нужном порядке, и они срастаются друг с другом, образуя объемный живой объект — ткань или орган. Трансплантация напечатанных таким образом «деталей» не вызовет реакции отторжения, так как они созданы из клеток самого реципиента, а значит, родные для его организма.
