Все больше деталей человеческого организма теперь выращивают без доноров. Скоро человека, как Железного Дровосека из сказки, можно будет полностью «пересобрать».
В Томском политехническом университете начала работать установка для изготовления искусственных кровеносных сосудов. Как и другие импланты, искусственные кровеносные сосуды там собираются делать из отечественных полимерных материалов. Разработанная томскими учеными технология проста и позволяет изготавливать не только широкие артерии и вены, но и довольно маленькие кровеносные сосуды, которых в человеческом организме гораздо больше. Можно создать сосуды для трансплантации диаметром от одного до сорока миллиметров.
В общем, российские ученые научились делать искусственные сосуды, которые ничуть не уступают по качеству сосудам американского и французского производства, которые сегодня считаются золотым стандартом при лечении острого тромбоза хирургическим путем. Кроме того, установка в Томском политехе позволяет производить и другие импланты, часто требующиеся при замене органов: гортань, трахею, желчные протоки. Все эти «запчасти для организма» производят в Томске из биосовместимого материала поликапролактона. Он хорошо приживается и не отторгается организмом.
А недавно исследовательская группа петербургских ученых предложила принципиально иной подход к созданию мелких искусственных сосудов. Они создали сосуд, который растет в организме сам на основе полимерной растворимой матрицы. Его уже успешно протестировали на крысах. На людях изобретение пока не опробовано.
Авторы изобретения указывают, что такие искусственные сосуды будут очень востребованы в детской хирургии. Ведь ребенок растет, вместе с ним должны расти и сосуды. Частые операции, которые приходится делать по мере роста детям с пораженными участками сосудов, имеют побочные последствия для хрупкого детского организма. Внедрение растущих искусственных сосудов, которые организм начинает воспринимать как свои и добавлять по мере роста ребенка к такому сосуду свои клетки, станет настоящим прорывом в медицине.
Недавно объединенная группа исследователей из Бристоля, Кембриджа и Лондона создала искусственную кровь, которую успешно перелили пациентам-добровольцам. За ними сейчас наблюдают медики. Но с момента эксперимента уже прошла пара месяцев. Все пациенты с искусственной кровью живы и ведут обычный образ жизни, выписались из больницы. Цель проекта под названием RESTORE - компенсировать нехватку редких групп крови.
Искусственную кровь вырастили в лаборатории из стволовых клеток крови (они не имеют группы, обладают способностью превращаться в любую из существующих групп крови). Стволовые клетки «вытащили» из крови доноров с помощью сильных магнитов, а потом каким-то образом сумели размножить в лаборатории. Эта «нейтральная» кровь, по мнению ученых, поможет людям с заболеваниями крови подольше обходиться без переливания и избавиться от перегрузки железом - состояния, которое отмечается у пациентов при частых переливаниях крови в случае серповидноклеточной анемии и других тяжелых заболеваний.
«Мир новостей» уже сообщал, что ученые напечатали на 3D-принтере ухо и нос из клеток человеческой кожи: эти органы успешно трансплантировали людям, обезображенным в результате катастрофы. А недавно ученые научились печатать живые ткани для трансплантации в геле из водорослей. Такая технология позволяет исключить деформацию биологических материалов в период их выращивания для последующей пересадки.
Новую инновационную технологию создали сотрудники Израильского технологического института Техниона. Они выращивают органы для трансплантации из живых человеческих клеток в ванне с микрогелем. Применяется все тот же метод биопечати, как и в истории с выращенными на каркасе из хитозана ухом и носом. Живые клетки человека, которому требуется трансплантация, встраиваются в биологические чернила и печатаются слой за слоем. А потом ткани органа дают подрасти в течение нескольких недель или дней (разным органам человеческого организма требуется разный срок, чтобы «дозреть»). Поскольку берут клетки самого пациента, проблемы с отторжением органа при трансплантации отпадают сами собой, так как это родные клетки.
В процессе роста ткани на каркасе могут деформироваться. Но израильские ученые решили эту проблему, когда поместили материал в особый гель из красных водорослей. Гель прозрачен, что позволяет ученым следить за ростом тканей воочию. Эта наработка позволит усовершенствовать технологию биопечати донорских органов для пересадки.
Технологию восстановления нервных клеток с помощью электрического тока и инфракрасного света разработали в Сеченовском университете в России. Толщина полученных нервных клеток - меньше человеческого волоса.
Устройство, способное оживлять поврежденные нервы человека, создали в Институте бионических технологий и инжиниринга. Для этого к поврежденным нервам подводят подложку из естественных пигментов. Они нетоксичны и безопасны для человека. Затем на нервы и подложку воздействуют электротоком и инфракрасным светом. При облучении устройство создает слабое электромагнитное поле. В этом поле поврежденные нервные клетки начинают восстанавливаться и даже расти.
Устройство собираются в дальнейшем использовать для глубокой беспроводной стимуляции головного мозга. Часто в результате инсульта или черепно-мозговой травмы бывают повреждены нервные ткани. Человеку в этом случае грозит глубокая инвалидность. Многие после таких тяжелых травм мозга впадают в состояние овоща. Есть надежда, что разработка ученых Сеченовского университета подарит таким пациентам шанс вернуться к нормальной жизни.
С помощью 3D-технологий и стволовых клеток бойцам, получившим тяжелые минно-взрывные травмы в ходе СВО, в госпитале имени Бурденко восстанавливают конечности. Одному российскому воину вернули оторванную стопу: вырастили искусственный имплант из его же клеток, и после хирургической операции имплант прижился. Сейчас боец проходит реабилитацию в больнице. Другому воину также вырастили и пришили палец на руке.
Через четыре месяца оба воина смогут вести обычный образ жизни.
Ольга Поплавская
Фото: AFP/EAST NEWS