Ученые впервые напечатали протез уха из живых клеток пациента

Нью-йоркская медицинская компания 3DBio Therapeutics напечатала на 3D-биопринтере и пересадила пациенту искусственное ухо из его собственных живых клеток. Подробнее о том, как это было, – в материале научного обозревателя Николая Гринько.

Фото: 3DBio Therapeutics

В музее изобразительных искусств бельгийского города Бент хранится триптих XV века со сценами из младенчества Христа. Несколько лет назад немецкий врач Вольфганг Пирсиг из университета Ульма обратил внимание, что у девяти изображенных на нем персонажей неестественно маленькие уши. И это не художественный прием – у остальных людей на картине уши нормального размера. Изучив триптих внимательнее, Пирсиг пришел к выводу, что некоторые персонажи страдают микротией – врожденной недоразвитостью ушных раковин. Это наследственное заболевание, в наши дни оно встречается у одного из 5–7 тысяч младенцев.

Сегодня микротию исправляют хирургически, формируя новую ушную раковину с помощью силиконового имплантата или собственной хрящевой ткани пациента, взятой из ребер. Считается, что делать это нужно примерно в 10-летнем возрасте, когда ткани прекращают бурный рост – так восстановленное ухо будет близко по размерам к нормальному в течение всей жизни пациента. Это не самая сложная операция, но в случае с имплантатами есть небольшой риск их отторжения, а при пересадке хрящевой ткани требуется дополнительное вмешательство, чтобы эту ткань получить. Поэтому компания 3DBio, занимающаяся регенеративной медициной, опробовала принципиально иной способ: печать из хрящевых клеток, взятых из пораженного органа.

Хрящевые клетки называются хондроцитами. Чтобы получить материал для 3D-печати, их в небольшом количестве берут из больного уха – это гораздо менее сложная и болезненная процедура, чем "добыча" клеток из ребер. Затем хондроциты помещают в питательную среду, где они размножаются до необходимого количества. После этого клетки смешиваются с "биочернилами": так называют связывающий гель на основе коллагена. Полученную массу заряжают в биопринтер, и он печатает трехмерный объект – ушную раковину, параметры которой скопированы со здорового уха пациента и отзеркалены. Хондроциты соединяются между собой, используя коллаген и как удерживающий каркас, и как питательную среду. Напечатанный орган развивается, сохраняя гибкость, эластичность и внешний вид настоящего уха. Остается лишь пересадить его пациенту.

Фото: 3DBio Therapeutics

Разумеется, ученые не сразу начали с людей. Сначала опыты проводились на изолированных клеточных культурах, затем технология прошла проверку на лабораторных мышах. Но на днях состоялась операция, в ходе которой первый человек получил искусственную ушную раковину. Фаза испытания не ограничивается одним пациентом – всего их будет 11, и 3DBio совместно с Институтом врожденной деформации уха будут наблюдать за ними следующие 5 лет.

Конечно, ушная раковина далеко не самый сложный орган. По сути, это всего лишь хрящевая ткань и кожа, поэтому операция по восстановлению уха может считаться косметической. И все же биопечать постепенно осваивает все более и более сложные задачи: печатаются кровеносные сосуды, трахеи, кожа, проводятся эксперименты над почками, тканями сердца и легких.

Специалисты говорят, что лет через 30 медикам будет проще напечатать для пациента новый орган, чем лечить пораженный. Звучит многообещающе: ведь получается, что через 3 десятка лет у человечества почти не останется смертельных болезней, а срок жизни увеличится в несколько раз! Что ж, поживем – увидим.

Хотя...