Напечатай мне сердце

Израильские ученые впервые в мире представили отпечатанное на 3D-принтере сердце из человеческих тканей и сосудов. Они назвали свою работу крупным прорывом в области медицины. Правда, размер полученного органа невелик, а до момента, когда дело можно будет поставить на поток, еще далеко, но ученые твердо верят, что однажды смогут произвести как сердца, пригодные для пересадки людям, так и фрагменты сердечной ткани для регенерации дефектных «моторов».

Профессор Таль Двир, который руководил проектом исследователей из Тель-Авивского университета, отметил: «Впервые успешно разработано и напечатано целое сердце, состоящее из клеток, кровеносных сосудов, желудочков и камер. Людям в прошлом удавалось напечатать 3D-структуру сердца, но только не с помощью клеток или кровеносных сосудов». Ученые подчеркнули, что предстоит еще решить много проблем, прежде чем отпечатанные на 3D-принтере и полностью функцио­нирующие сердца будут пригодны для трансплантации пациентам. Исследователи рассказали о своих достижениях во время пресс-конференции и опубликовали отчет о своей работе в журнале Advanced Science.

Теперь ученым предстоит научить отпечатанные сердца «вести себя» как настоящие. Полученная модель еще не может качать кровь. В ближайший год намечено пересадить напечатанное сердце кролику или крысе. Двир предполагает: «Возможно, через 10 лет в лучших больницах мира появятся принтеры для органов, и их пересадка станет обычным делом». Вероятнее всего, больницы начнут с трансплантации более простых органов, нежели сердца.

По данным Всемирной организации здравоохранения, сердечно-сосудистые заболевания являются главной причиной смертности в мире. Подчас только трансплантация может продлить жизнь пациентам. Но количество доноров ограниченно, и многие больные умирают, так и не дождавшись операции. Но если даже удается найти сердце для трансплантации, пациенты могут стать жертвами своего тела, которое отказывается принять пересаженный орган. Эту проблему ученые все еще пытаются преодолеть.

В процессе печати сердца помещают в биореактор. Это своеобразный контейнер, который наполняют питательными веществами, стимулирующими рост клеток. В биореакторе создаются оптимальные условия для «созревания» сердец, дабы в итоге получился работоспособный орган. Израильские исследователи производили биопсию жировой ткани пациента, которая далее была использована в качестве «чернил» для 3D-печати, то есть преобразовывалась в стволовые клетки сердечно-сосудистой мышцы, а затем смешивалась с соединительной тканью и помещалась в печатающее устройство.

По словам Двира, использование собственной ткани пациента – очень важный момент. Заведомая биосовместимость кардинально уменьшает риск отторжения имплантата. Остаются проблемы, связанные с ростом клеток, что позволит иметь достаточно ткани для воссоздания человеческого сердца. К тому же у современных 3D-принтеров ограниченная разрешающая способность, поэтому предстоит решить еще одну проблему – как печатать маленькие кровеносные сосуды.

И хотя представленная 3D-модель еще примитивна и сравнима по размеру с сердцем кролика, но ученые не сомневаются, что человеческие сердца можно будет печать по такой же технологии, когда все недостатки будут устранены.

Сергей ХАУДРИНГ