Живая печать

    Фото предоставлено пресс-службой «Инвитро»

    Российский биопринтер создает живые ткани в космосе

    Космонавт Олег Кононенко напечатал живые ткани на российском биопринтере «Органавт» – это фрагменты хрящей человека и щитовидная железа мыши. Такой эксперимент впервые прошел в космическом пространстве – на Международной космической станции. В далекой перспективе эксперимента – выращивание органов для людей, в том числе и для космонавтов, которые когда‑нибудь отправятся к другим планетам и звездным системам.

    ПЕЧАТЬ НА ЗЕМЛЕ. На подготовку к космическому эксперименту ушло 2 года. В 2016 году мышиную щитовидную железу напечатали на Земле в лаборатории «3D Bioprinting Solutions» – это российский стартап, являющийся «дочкой» компании «Инвитро». Тогда ученые напечатали 3-миллиметровую щитовидную железу мыши, использовав для этого аддитивные технологии производства, т. е. конструкт печатался послойно, как это делает любой 3D-принтер.

    Материал для печати – клетки, взяли из зарождающейся щитовидной железы 14,5 дневных мышиных эмбрионов. В зарождающемся органе есть клетки не только будущей щитовидки, но и будущих сосудов. Из этих эмбриональных клеток собирали тканевые сфероиды – шарики размером 100 микрометров, которые уже содержат в себе тысячи клеток. Печатали именно сфероидами (их еще называют биочернилами), потому что они сразу же начинают между собой сливаться и взаимодействовать: обмениваться сигналами, синтезировать белки, т. е. орган уже начинает жить. Затем щитовидку имплантировали мыши, предварительно «отключив» родную железу животного радиоактивным йодом. Подсадив выращенную щитовидку под защитную капсулу почки грызуна, ученые стали ждать результатов. Железа прижилась и начала вырабатывать необходимый гормон тироксин.

    «Сейчас мы подошли к точке, когда необходимо провести эксперимент в невесомости, – рассказывает Александр Островский, генеральный директор «Инвитро». – Мы рассматриваем и тестируем разные форматы биофабрикации и в итоге выберем самый эффективный и лучший».

    В КОСМОСЕ. Биопринтер «Органавт» не печатает послойно, как земной «коллега», а формирует живые ткани магнитными полями. Это принципиально другой подход к печати тканей. Конструкт формируется из сфероидов сразу со всех сторон с помощью магнитной левитации и приобретает, например, вид, близкий к щитовидной железе мыши. Затем для собравшихся воедино сфероидов создается благоприятная питательная среда, и клетки начинают прорастать друг в друга. В итоге появляется живой орган.

    «Мы не только сравниваем две технологии печати, но и смотрим отличия в структурной организации тканей, которые были созданы на Земле и в условиях микрогравитации, – рассказывает Юсеф Хесуани, управляющий партнер компании «3D Bioprinting Solutions». – Для нас также интересно поведение бактерий – в магнитном биопринтере они ведут себя совсем по‑другому. Так, они быстро формируют биопленки и становятся резистентными к антибиотикам. Это наводит на мысль, что при дальних полетах на космических кораблях могут возникнуть новые заболевания. Чтобы узнать какие, нужно проводить подобные эксперименты. Также мы оценим воздействие космической радиации на живые ткани». Кроме этого, партнеры проекта планируют использовать технологию биопечати для создания синтетического мяса.

    После завершения эксперимента на МКС, ткани будут возвращены на Землю для исследования.

    Поделиться