Прорыв в технологиях 3D-печати стволовых клеток
Вполне вероятно, что медицина – это действительно та сфера человеческой деятельности, в пределах которой достижения в области 3D-печати кажутся наиболее значимыми. Ярким примером использования 3D-принтера в медицине является технология печати трансплантируемых клеточных структур и возможность обеспечить индивидуальный подход в процессе создания лекарственных препаратов. Более того, внимание стоит обратить на еще одну революционную разработку в области медицины: ученые Университета Гериот-Ватт в Эдинбурге недавно сообщили о настоящем прорыве в сфере 3D-печати стволовых клеток, что сделает возможным индивидуальный подход при разработке схем лекарственного лечения, а также позволит снизить необходимость проведения медицинских испытаний на животных.
Это фантастическое достижение удалось команде ученых под руководством доктора Вила Шу совместно с шотландской компанией Roslin Cellab, которая занимается контрактными исследованиями и разработкой новых продуктов, при этом часто сотрудничая с научными учреждениями. Как сообщают авторы проекта журналу Biofabrication, им удалось создать 3D-принтер, при помощи которого индуцированные стволовые клетки можно получить из клеток самого пациента.
Ранее вопрос использования стволовых клеток был весьма противоречивым. Сейчас же найдется очень мало противников этой инновации, так как материалом для печати теперь могут служить собственные клетки пациента. Известно, что изначально 3D-принтер использовался для печати тканей с помощью эмбриональных стволовых клеток. Сейчас же одним из главных достижений в данной области является то, что ученым удалось обнаружить новый тип стволовых клеток, нынче известных как плюрипотентные стволовые клетки (iPS). В дальнейшем их можно будет использовать для печати целых органов и даже клеток мозга.
Хотя применение нового типа клеток вызывает намного меньше противоречий, оно также связано со многими трудностями, поскольку они намного более хрупкие, чем эмбриональные стволовые клетки. Тем не менее, доктор Шу и его команда научились с ними обращаться. «Это первое исследование, которое демонстрирует, что индуцированные стволовые клетки, то есть такие, которые можно получить из стволовых клеток взрослого человека, могут быть напечатаны на 3D-принтере, и это не повлияет на их биологические свойства; возможности нашей технологии 3D-печати позволяют это сделать, – сообщает доктор Шу. – Нам удалось продемонстрировать, что напечатанные стволовые клетки могут быть превращены в клетки печени». Так, это первый случай, когда плюрипотентные стволовые клетки были созданы при помощи биопринтера, не утратив при этом своих биологических свойств.
Этот метод мог бы найти множество различных применений, наша первоначальная цель – это 3D-печать образцов тканей человеческого организма, которые в дальнейшем будут использоваться для тестирования лекарственных препаратов. Это, в свою очередь, означает, что необходимость проведения испытаний на животных существенно снизится, а это еще один из противоречивых вопросов медицины. Кроме того, в дальнейшем этот метод поможет обеспечить индивидуальный подход при разработке схем лекарственного лечения, что в значительной степени позволит снизить риск возникновения побочных эффектов. «Особенности разработанной нами технологии 3D-печати позволяют сохранять плюрипотентность стволовых клеток, то есть их способность развиваться с образованием тканей различного типа. С другой стороны, можно сделать и так, чтобы стволовые клетки формировали больше себеподобных клеток. Иными словами, мы на пути к созданию органоидов, то есть ансамблей клеток разного типа, которые можно получить из собственных клеток самого пациента, – объясняет исследователь. – В дальнейшем это позволило бы полностью избавиться от необходимости проведения исследований на животных, а также сделать медицинское обслуживание более персонализированным».
Тем не менее, множество способов применения может обнаружиться и в будущем. Есть надежда, что технология трехмерной печати стволовых клеток откроет новые возможности в сфере трансплантации органов, так как выращивать их для пересадки можно будет из клеток самого пациента. Более того, как считает Джейсон Кинг, представитель компании Roslin Cellab, эта технология вскоре окажется незаменимой в области тканевой инженерии, а именно – в процессе борьбы с определенными заболеваниями. Так, она уже применяется для лечения пороков сердца и нейродегенеративных болезней, таких как синдром Паркинсона. Уже есть определенные успехи, и это очень обнадеживает.
Так, сложно переоценить значение исследований ученых из Университета Гериот-Ватт для развития персонализированной медицины. Эдинбургский университет недавно инвестировал почти £11,4 млн в проект по выращиванию биологических организмов из стволовых клеток, которые в дальнейшем использовались бы для создания индивидуальных лекарственных средств. А на территории госпиталя Университета королевы Елизаветы в Глазго сейчас расположен инновационный центр персонализированной медицины, специалисты которого заняты похожим исследованием. Таким образом, Шотландию можно смело считать одним из лидеров на рынке технологий трехмерной биопечати.
По материалам: 3ders.org
Перевод: smileexpo.ru
