В Университете Британской Колумбии напечатали на 3D-принтере модель легочной ткани человека, максимально приближенную к естественному оригиналу по сложности. Статья о разработке вышла в Biotechnology and Bioengineering.
Этот материал будет полезен в изучении респираторных заболеваний и разработке лекарств, объясняет биолог Эммануэль Осей: «Для проведения исследований и необходимых тестов — например, изучения механизмов сложных легочных заболеваний с целью поиска новых мишеней для лекарств — нам нужны модели, сопоставимые с человеческими тканями».
В основе полуискусственной ткани — биочернила из светочувствительного модифицированного желатина и полимера полиэтиленгликольдиакрилата. При печати образуется гидрогель с несколькими типами клеток и «сосудами», обладающий схожими с настоящей тканью механическими свойствами.
«Наша цель — создать более физиологически релевантную in vitro модель дыхательных путей человека. Интеграция сосудистых компонентов помогает лучше имитировать легочную среду, что критически важно для изучения заболеваний и тестирования терапий», — продолжает Осей.
При раке легких хирург с согласия пациента может удалить пораженный участок вместе с частью здоровой ткани и передать эти образцы ученым. Однако для полноценных исследований такого материала обычно недостаточно.
«Может достаться небольшой фрагмент, который затем обрабатывают различными веществами в лаборатории. Теперь с помощью 3D-биопечати мы можем выделить клетки из донорских тканей, воссоздать дополнительные образцы и проводить исследования, не завися от ограниченного количества биоматериала», — доволен ученый.
Многие легочные заболевания, включая ХОБЛ, астму, идиопатический легочный фиброз и рак, пока неизлечимы. Возможность печатать модели для тестирования — колоссальный прорыв в изучении респираторных болезней и разработке препаратов.
Разработку испытали различными способами — в том числе воздействуя на нее экстрактом сигаретного дыма. Реакция у напечатанной ткани была такой же, как и у живой — повысился уровень воспалительных цитокинов.
«Наша модель сложна, но благодаря воспроизводимости и оптимизированной биопечати ее можно адаптировать, добавив другие типы клеток или клетки конкретных пациентов. Это делает ее мощным инструментом для персонализированной медицины и моделирования заболеваний», — заключил доктор Осей.
В США зафиксирован первый случай рака легких у заядлого вейпера
Разработана основа для печати кожи с живыми клетками
Подписывайтесь и читайте «Науку» в Telegram