Главная
№ 2 (7882) от 9 января 2018 года
Части человеческого тела уже печатают на принтере

Глядя на Анастасию Шпичку, молодую и симпатичную девушку из Пензы, трудно поверить, что практически каждый день она облачается в стерильный скафандр и приступает к священнодейству в стерильной научной лаборатории Института регенеративной медицины Первого МГМУ им. Сеченова — работает над выращиванием органов из клеток и их трансплантацией. И благодаря Анастасии и ее коллегам научная фантастика становится явью…
— Анастасия, до чего сейчас уже дошел прогресс? Как выглядит процесс трансплантации клеток?
— Один из распространенных способов — это простая инъекция. Но если мы говорим о воссоздании тканей и органов, то здесь все сложнее. Согласно распространенной технологии орган выращивают, заселив донорскими и собственными клетками созданный каркас. Чтобы получить такой каркас, можно взять донорскую ткань — например, от животного или даже умершего человека — и убрать из нее все клетки. В основном остаются белки полисахариды (такие каркасы, кстати, делает и одно пензенское предприятие).
Затем эту оболочку мы заселяем живыми клетками, которые можно получить из различных источников в зависимости от цели. Например, стволовые клетки можно выделить из костного мозга. Дальше мы помещаем эту конструкцию в специальную питательную среду в биореакторе, где она дозревает.
— Я читала, что на службе у медиков уже стоят 3D­принтеры. Это что же получается, орган сегодня можно просто напечатать, как копию статуэтки?!
— По сути, да. Есть обычные 3D­принтеры, когда мы просто из полимера делаем нужной формы каркас для клеток. Однако уже появились и 3D­биопринтеры, которые печатают непосредственно клетками, и даже каркас им не нужен! Ученые уже в полной мере оперируют такими понятиями, как «биочернила» и «биобумага». Кстати, одним из основателей таких технологий является наш соотечественник Владимир Миронов.
Биопринтеры бывают, например, экструзионные или лазерные. Последние разрабатываются также в России в Институте фотонных технологий РАН. Они позволяют создавать очень сложные маленькие структуры. Такие технологии позволяют персонализированно лечить пациента: на основании результатов магнитно­резонансной и компьютерной томографии строится модель конкретного замещаемого участка, и потом она просто распечатывается.
— Звучит невероятно! А в каких условиях проходит работа, как выглядят ваши лаборатории?
— Как в фантастических фильмах, конечно! Это целый блок помещений, где поддерживаются асептические условия.
Для длительного хранения клеток используется жидкий азот. Затем их можно разморозить и нарастить до нужного количества. В связи с изменениями в российском законодательстве не каждая клеточная лаборатория может работать над созданием клеточных продуктов. Она должна отвечать требованиям мирового стандарта GMP (Good Manufacturing Practice, Надлежащая производственная практика).
Похожие требования предъявляются и к производству лекарственных препаратов. Создание лаборатории этого стандарта может стоить до сотни миллионов рублей.
— Кому медики уже спасли жизнь искусственно выращенными органами?
— Главным светилом в этом вопросе является Энтони Атала из Института регенеративной медицины Вейк Форест (США), с которым у нас очень тесные контакты. В 2006 году он провел операции по трансплантации тканеинженерного мочевого пузыря семи пациентам. Все они прекрасно себя чувствуют и сейчас.
Среди них был и мальчик 12 лет, который 3 года назад давал интервью о своей жизни после операции. Он радуется жизни, играет в футбол и даже по спортивной стипендии поступил в колледж.
Я и своими глазами видела пример подобного лечения: моя коллега из Германии получила сильный ожог половины головы: не сработала автоматика у автоклава, и водяной пар ошпарил лицо. Тогда в университетской больнице ей наложили специальные повязки, состоящие из клеток на биодеградируемой подложке. Если сейчас взглянуть на эту женщину, то в жизни не догадаешься, что она пережила!
— Насколько это этично? Все-таки такие клетки берутся от зародышей…
— Чтобы помогать людям, нам не нужны никакие зародыши. И у взрослого человека есть достаточное количество мест, откуда можно выделить стволовые клетки — например, жировая ткань или костный мозг.
Кроме того, сейчас существует технология индуцированных стволовых клеток, разработанная Яманакой, который получил за нее Нобелевскую премию. Она позволяет возвращать взрослые клетки к их прежнему состоянию, когда они могли дать начало практически любому типу клеток.
Этическая сторона клеточных технологий и тканевой инженерии, несомненно, обсуждается, и у каждого своя точка зрения. Например, в ОАЭ в биобанке можно хранить пуповину, но работать с материалом на территории государства запрещено. А вот в Израиле закон позволяет проводить практически любые манипуляции с клетками.
— Получается, так можно и руку, и ногу вырастить на месте поврежденных?
— Пока рано говорить о собственных процессах регенерации человека: сложно предсказать возможный исход. Бездумная стимуляция процессов регенерации может привести к развитию новообразований.
С неприятными сюрпризами сталкиваются и пластические хирурги, когда для коррекции внешности используются препараты, в состав которых входит гидроксиапатит кальция. В некоторых случаях в месте инъекции может даже формироваться костная ткань.
— Наверное, и использование трупного материала в качестве донорского довольно спорно?
— Конечно. Не всегда родственники умершего согласятся на такое, да и не всякий пациент даст добро на трансплантацию ему каркаса из органа почившего человека.
Тут есть и объективная опасность инфекций, в частности самой опасной — прионной. Прионы — особый класс белков­возбудителей заболеваний. Причем их влияние может проявиться через много лет. Одной из таких инфекций является коровье бешенство, и в Великобритании были случаи заражения им человека…
Поэтому во всем мире наблюдается тенденция к использованию синтетических материалов для трансплантации, но повторить то, что создала природа, неимоверно сложно!
— Будут ли такие технологии — по сути, продления жизни! — доступны простым смертным? Или они станут сродни экскурсиям в космос?
— Я все-таки надеюсь, что это будет введено в систему обязательного медицинского страхования. При этом лучше, чтобы подобные операции проводились в ряде крупных центров, а не в каждой рядовой больнице — тогда и качество работы будет выше.
Кстати, уже через два года в России появится новая специальность — клеточный технолог. И это большой шаг вперед. Осталось обстоятельно провести клинические испытания, «устаканить» вопросы с законодательством и развивать производство клеточных продуктов. И тогда уже лет через десять­двадцать регенеративная медицина будет активно служить спасению людей.