Напечатать сердце на космическом 3D-принтере: на МКС запустят экспериментальную программу по 3D-печати живых тканей и органов


В следующем месяце на борт Международной космической станции отправится биомедицинский 3D-принтер американских компаний Techshot и nScrypt. На оборудовании будет отрабатываться методика 3D-печати функциональных тканей сердца, а в долгосрочной перспективе — органов для пересадки.

d506f231d0631fbae7e291ec7407252e.jpg

Хотя до полноценной 3D-печати сердец и других сложных органов потребуются еще как минимум десять лет исследований, первые шаги делаются уже сейчас. Первый этап экспериментальной программы с использованием 3D-принтера и вспомогательного оборудования в составе комплекса BioFabrication Facility продлится около двух лет, а опыты будут вращаться вокруг биопечати сердечных тканей с постепенным наращиванием толщины образцов. На следующем этапе ученые планируют печатать имплантируемые сердечные заплатки в космосе и проводить лабораторные исследования, включая возможные эксперименты по вживлению подопытным животным, на Земле. Этот этап завершится ориентировочно в конце 2024 года. В долгосрочной же перспективе команда надеется выйти на достаточный технологический уровень для биопечати полноценных, функциональных сердец, пригодных для имплантации и тем самым способных хотя бы частично решить проблему нехватки донорских органов.

899f5052a40a650e9b440c4852cd5692.png

Зачем печатать органы в космосе? Главная причина кроется в гравитации, а точнее отсутствии таковой. Хотя многие научные коллективы экспериментируют с 3D-печатью живых тканей, специфика используемых материалов диктует серьезные ограничения по сложности и размерности изделий. Если в двух словах, то попытка напечатать то же человеческое сердце закончится разрушением изделия под собственным весом, так как для печати используются насыщенные живыми клетками желеобразные гидрогелевые материалы с высокой текучестью и низкой прочностью. Отсюда и идея 3D-печати в невесомости. После печати структуры будут помещаться в инкубатор для созревания до состояния, позволяющего вернуть образцы на Землю для дальнейших исследований.

c13ee557132768d4649636607fa7d7d7.png

Успех проекта может вылиться в ряд революционных медицинских решений. Биопечать может спасти множество пациентов, тщетно ожидающих дефицитные донорские органы, а таких людей в одних лишь США насчитывается более ста тысяч. Из них примерно четырем тысячам в год требуется пересадка сердца. Многим пациентам будет достаточно имплантатов в виде сердечных заплаток, например в случае инфарктов или при необходимости корректировки врожденных пороков. При этом вживление 3D-печатных органов или имплантатов будет сопровождаться лишь минимальными рисками отторжения при условии наращивания сырьевой клеточной массы из родных стволовых и плюрипотентных клеток.

7ea12eac81a3809fa1b9c3112964ff5d.png

Отправка биопринтера неоднократно откладывалась, ввиду чего Techshot и nScrypt проиграли своеобразную космическую гонку российской компании 3D Bioprinting Solutions, даже несмотря на аварию ракеты-носителя «Сoюз-ФГ» в октябре прошлого года, в результате которой был разрушен первый образец магнитного биопринтера «Орган.Авт». Теперь же известна твердая дата: для оборудования зарезервировано место на борту транспортного корабля Dragon компании SpaceX, а запуск к МКС под шифром CRS-18 намечен на 8 июля 2019 года.

Источник: тут