Исследователи из Тель-Авивского университета, первыми в мире, используя собственные клетки пациента и его биологические материалы, напечатали на 3D-принтере искусственное сердце.
На данном этапе клетки сердца продолжают развиваться. В ходе эксперимента напечатанные сердца будут пересажены животным, чтобы проверить функциональность органа.
«Это первый случай, когда кто-либо где-либо успешно спроектировал и напечатал целое сердце с клетками, кровеносными сосудами, желудочками и камерами», — говорит руководитель исследования, профессор Таль Двир (Tal Dvir) из Школы молекулярной клеточной биологии и биотехнологии Тель-Авивского университета.
Размер сердца составляет около двух с половиной сантиметров — примерно как сердце кролика. Принтер печатал сердце около трех с половиной часов.
Для исследования у пациентов взяли биопсию жировой ткани. Затем клеточные и бесклеточные материалы ткани разделили. В то время как клетки были перепрограммированы, чтобы стать плюрипотентными стволовыми клетками (то есть клетками, которые могут стать любыми типами клеток), из внеклеточного матрикса (ECM) — трехмерной сети внеклеточных макромолекул, таких как коллаген и гликопротеины, — был сделан персонализированный гидрогель, который служил «чернилами» для печати.
После смешивания с гидрогелем клетки дифференцировались в сердечные или эндотелиальные клетки для создания специфичных для пациента иммунно-совместимых частей сердца с кровеносными сосудами и целого сердца.
По словам профессора Двира, использование уникальных для пациента материалов имеет огромное значение. Биосовместимость материалов устраняет риск того, что имплантат не приживется и будет отторгнут организмом.
«В идеале биоматериал должен обладать такими же биохимическими, механическими и топографическими свойствами, как и собственные ткани пациента. Здесь мы можем сообщить о простом подходе к 3D-печати толстых, васкуляризированных тканей сердца, которые полностью соответствуют иммунологическим, клеточным, биохимическим и анатомическим свойствам пациента», — отмечает профессор Двир.
Всего в рамках эксперимента были «распечатаны» несколько десятков сердец. По мнению исследователей, в течение ближайших десяти лет станет возможным с помощью тканей и клеток человека создать для пересадки любой орган.
