Регенеративная медицина: путь к долголетию человечества. Близки ли мы к этому?
Ящерицы могут отращивать целые конечности. Плоские черви, морские звезды и морские огурцы отращивают целые тела. Акулы постоянно заменяют потерянные зубы, зачастую отращивая более 20 000 зубов в течение всей жизни. Как передать эти практические сверхспособности людям?
В настоящее время разрабатывается три регенеративных технологии, которые сообща должны позволить нам целиком и полностью улучшить и даже заменить жизненно важные человеческие органы:
- Восстановление: стволовые клетки, регенеративный двигатель организма.
- Замена: регенерация органов и биопечать.
- Омоложение: молодая кровь и парабиоз
Стволовые клетки - это неопределившиеся клетки, которые могут трансформироваться в специализированные клетки - сердца, нейронов, печени, легких, кожи и так далее.
У ребенка или у молодого взрослого этих стволовых клеток много и они выступают в качестве встроенной системы восстановления. Но с возрастом наш запас стволовых клеток начинает уменьшаться в 100-10 000 раз.
Представьте эти стволовые клетки как химические фабрики, производящие жизненно важные факторы роста, которые могут помочь уменьшить воспаление, бороться с аутоиммунными заболеваниями, увеличить мышечную массу, восстановить суставы и даже оживить кожу и отрастить волосы.
Биологи под руководством из Университета Осаки обнаружили новый способ выращивания и развития тканей, из которых состоит глазное яблоко человека. Ученые могут вырастить сетчатку, роговицу, хрусталик глаза и многое другое, используя лишь небольшой образец взрослой кожи.
В 2017 году United объединилась с одной из крупнейших в мире компаний 3D-печати — 3D Systems — для создания коллагенового биопринтера и заплатила другой компании 3Scan за нарезку легких и создания подробной карты их внутренностей.
В 2019 году врачи в Великобритании излечили пациента с ВИЧ второй раз за всю историю, благодаря эффективности стволовых клеток.
Сейчас биопринтер 3D Systems работает по методу стереолитографии. Ультрафиолетовый лазер подсвечивает небольшой бассейн с коллагеном, легированный светочувствительными молекулами. Везде, где лазер останавливается, коллаген затвердевает.
В настоящее время принтер может укладывать коллаген с разрешением около 20 микрометров, но для обеспечения работоспособности легких потребуется разрешение микрометрового масштаба.