Ученые Института регенеративной медицины Научно-технологического парка биомедицины Первого Московского государственного медицинского университета пересадили лабораторной мыши напечатанный на 3D-биопринтере конструкт печени. Ученым предстоит оценить результаты вмешательства и подготовиться к масштабному эксперименту на большем количестве животных.
Цель исследователей — разработать подход к формированию биоэквивалента печени, способного решить проблему нехватки донорских органов, а также создать так называемую «печень-на чипе» — устройство, которое позволит использовать меньше животных при испытании лекарств, сообщает пресс-служба вуза.
Конструкт состоит из двух компонентов — гидрогелевой системы и органоидов. В качестве основы биочернил использован гидрогель на основе внеклеточного матрикса печени, сохраняющий состав и структуру белков нативного органа. Второй компонент — органоиды — структурные единицы формируемой печени, способные к росту и самоорганизации. В их основе три типа клеток — гепатоциты (клетки паренхимы печени), а также мезенхимные стромальные и эндотелиальные клетки, необходимые для поддержания гепатоцитов и формирования кровеносных сосудов.
«Такие особенности делают микроконструкты печени релевантными для моделирования процессов регенерации и применения в качестве платформы для тестирования лекарственных препаратов. В долгосрочной перспективе возможно использование разработанной технологии формирования биоэквивалента печени для создания органов для трансплантации людям», — рассказала руководительница дизайн-центра «Биофабрика» Института регенеративной медицины Полина Бикмулина.
Для проведения операции ученые выбрали наиболее щадящий вариант вмешательства: «пациентке» заместили лишь фрагмент ее собственного органа. Следующая задача исследователей — проанализировать результаты эксперимента, в частности оценить качество фиксации конструкта, реакцию на него окружающих тканей и множество других параметров. В ближайшее время ученые проведут еще несколько подобных вмешательств для подготовки к масштабному эксперименту.
«Такие эксперименты в мире проводят несколько научных групп, но получить полноценный орган для трансплантации человеку пока не удалось. С этой точки зрения нам тоже предстоит еще очень большая работа. Сейчас мы в тестовом режиме имплантировали лабораторной мыши конструкт, чтобы отработать этапы хирургической операции, но этим летом у нас запланирован масштабный эксперимент с участием такого количества животных, чтобы результаты были статистически значимыми», — пояснил научный руководитель Научно-технологического парка биомедицины Сеченовского университета Петр Тимашев.
Еще одна задача — разработать систему для тестирования лекарств in vitro, так называемую «печень-на-чипе». Устройство будет реагировать на различные лекарства подобно настоящему органу, что позволит исследователям предугадывать реакции клеток печени человека на лекарственные вещества и другие агенты.
«Сегодня проведение доклинических исследований на лабораторных животных — необходимый этап при создании новых лекарств, но с точки зрения гуманного к ним отношения во всем мире стараются активно развивать направления, связанные с разработкой систем типа «орган-на-чипе». Напечатанные на биопринтере конструкты печени мы в том числе тестируем для их создания. Они позволят ускорить доступ пациентов к новым лекарствам и снизить необходимость в исследованиях на животных», — пояснила заведующая лабораторией прикладной микрофлюидики Института регенеративной медицины Анастасия Шпичка.
А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.