Не секрет, что наше общество стремительно стареет. Наступление старости продиктовано прежде всего изношенностью человеческих органов. А вместе с ними множатся такие характерные для пожилого возраста заболевания как сердечно-сосудистые и раковые.
Dotted Yeti / shutterstock.com
Одна из новых возможностей борьбы со старением, в том числе и органов, появилась благодаря космическим исследованиям. Причем нередко объектом изучений становятся сами космонавты. С другой стороны, они выступают в роли исследователей, которые пристально следят за ходом экспериментов и фиксируют сопутствующие открытия.
Например, в конце 2018 года на МКС впервые был доставлен биопринтер. И стартовала череда экспериментов, один другого революционнее. Начали с печати щитовидной железы, мышцы и хряща человека, а затем продолжили выполнять «продовольственную программу». Так из клеток рыбы, кролика и коровы вырастили образцы живых продуктов.
А вот далеко идущие перспективы забрезжили с возникновением идеи экспериментов по воспроизведению человеческих органов. Она оставила далеко позади ставшее уже привычным воспроизведение с помощью 3D-принтера инструментов и устройств, необходимых для работы на МКС.
Вдобавок в следующем году планируется доставить на орбитальную станцию металлического принтера, который будет изготавливать спутниковые детали прямо на орбите.
Впрочем, вернемся к проблеме донорства, у которой в условиях безвоздушного пространства открылись совершенно новые возможности. Биопечать предполагает воспроизводить новые органы из животных и человеческих клеток. Сразу возникает вопрос о дороговизне подобных экспериментов, а также их доступности. И еще насколько подобные эксперименты будут в корне отличаться от тех, которые ведутся на Земле.
Издержки гравитации
Оказывается, печать человеческих органов в космосе в корне отличается от земной. В частности притяжение Земли не позволяет органам равномерно формироваться в объемные. А вот в космосе печать сложных трубчатых сосудов и органов проходит намного легче и органичнее. Не последнюю роль играет невесомость и магнитное поле, которое преобразует живые клетки в ткани и органы. Причем во всех направлениях.
alexandre zveiger / shutterstock.com
К тому же дальнейшая саморегуляция позволяет клеткам самостоятельно достигать нужного заглубления. Неплохих результатов также достигли эксперименты с костной тканью и зубной эмалью. Пока они возможны только в космосе. Правда в свою очередь уже дали толчок первым подобным экспериментам в земных условиях с помощью применения центрифуги.
Стоит сказать, что замещение костной ткани наиболее актуально при травмах, переломах и опухолевых заболеваниях. Не менее востребовано будет наращивание зубной эмали и восстановление ее с помощью специальной зубной пасты. Кстати, по прогнозам ученых ближайшее использование технологии биопечати человеческих органов станет доступным для человечества лет через 10-15.
Лаборатория МКС
На сегодня орбитальная станция стала прибежищем международных экспериментов. Так исследователи Цюрихского университета отправили в 2021-м году стволовые клетки для воспроизведения человеческих органов в виде мини-копий. Конечным результатом экспериментов должно стать создание таких структур как кости, хрящи и печень.
Еще одна область исследований проводилась в области опухолевых клеток в условиях космоса уже без экспериментов на животных. Этот подход применили ученые НАСА. Опухолевые клетки теперь выращивают идеально трехмерными в отличие от опытов на Земле, где применяется чашка Петри. К тому же там в условиях невесомости можно испытывать лекарственные препараты.
В итоге астронавтам удалось вырастить сердечную мышцу, которая начала биться прямо в космосе. И это только начало. Несомненно, подобные эксперименты представляют интерес не только для транспантологии, но и для фармацевтических компаний. Более того печатание новых органов в космосе можно назвать настоящим прорывом в медицине, которого ей так не хватает.
А что вы думаете о подобных экспериментах? Какие сильные стороны и какие изъяны вы в них видите?
Автор: Ольга Трущалова, независимый автор медиагруппы «Хакнем».
