В Израиле ''напечатали'' первое в мире 3D-сердце

Команда израильских исследователей "напечатала" первое в мире 3D-спроектированное сердце. В понедельник, 15 апреля, группа исследователей из Тель-Авивского университета создала сердце, которое было сконструировано с использованием собственных клеток пациента и биологических материалов. До сих пор ученые успешно печатали только простые ткани без кровеносных сосудов.

"Это первый случай, когда кто-либо где-либо успешно спроектировал и напечатал целое сердце с клетками, кровеносными сосудами, желудочками и камерами", – сказал профессор Тал Двир из Школы молекулярной клеточной биологии и биотехнологии TAU, который руководил исследованиями. Он работал с профессором Ассафом Шапирой из факультета естественных наук ТАU и Надавом Муром, докторантом. Их исследование было опубликовано в Advanced Science.

Болезнь сердца является основной причиной смерти среди мужчин и женщин в Соединенных Штатах. В Израиле это вторая причина смерти (после рака), и в 2013 году на нее приходилось около 16% от общего числа смертей, по данным израильского Министерства здравоохранения. Трансплантация сердца часто является единственным методом лечения, доступным пациентам с терминальной стадией сердечной недостаточности. Список ожидания пациентов в США может составлять от шести месяцев и более.

"Это сердце сделано из человеческих клеток и специфических для пациента биологических материалов. В нашем процессе эти материалы служат биоиндикаторами, веществами из сахаров и белков, которые можно использовать для 3D-печати сложных моделей тканей, – пояснил Двир. – В прошлом люди уже могли создавать 3D-печать структуры сердца, но не с помощью клеток или кровеносных сосудов. Наши результаты демонстрируют потенциал нашего подхода к разработке персонализированной замены тканей и органов в будущем".

Напечатанное сердце своим размером рассчитано на кролика, но для человеческих сердец будет применяться та же технология. Для исследования была взята биопсия жировой ткани у пациентов, а трехмерная сеть внеклеточных макромолекул, таких как коллаген и гликопротеины, была обработана в гидрогеле, который служил в качестве печатных "чернил". Дифференцированные клетки затем смешали с биочернилами, после чего 3D-принтер напечатал иммуносовместимые участки сердца с кровеносными сосудами, а впоследствии и все сердце.

По словам Двира, использование специфичных для пациента материалов имеет решающее значение для успешной инженерии тканей и органов. Следующим шагом, по его словам, будет научить сердце вести себя как человеческое. Сначала 3D-сердца будут пересажены животным, а потом и людям. "У нас есть надежда, что через 10 лет в лучших больницах мира появятся принтеры для органов, и эти процедуры будут проводиться регулярно", – заключил Двир.