Ученые «Росатома» вырастят ткани человека в космосе. Уникальный эксперимент на Международной космической станции — еще один шаг к созданию «живых» органов для пересадки. Поистине космическая новость в День космонавтики!
Мединский космический эксперимент
АО «НИИТФА» (Научный дивизион «Росатома») готовит сложный эксперимент по выращиванию тканеинженерных конструкций в условиях микрогравитации. Ученые планируют провести комплекс испытаний, используя клетки эндотелия (клетки внутренней поверхности сосудов и сердечных полостей) и паращитовидной железы человека.
Этапы экспериментов:
- Формирование трехмерных структур из клеток с помощью электрических и акустических полей,
- Созревание полученных тканеинженерных конструкций,
- Проверка созданных тканевых эквивалентов на функциональность.
Клетки будут получены из универсальных стволовых клеток, в которых генетически «выключат» молекулы, оповещающие иммунную систему. У органа, выращенного из таких клеток, гораздо ниже риск отторжения, а значит, будет выше эффективность трансплантации.
Чтобы создать работающий эквивалент паращитовидной железы с полноценной кровеносной системой, нужны клетки разных типов.
Впервые в мировой практике мы планируем сформировать тканевой эквивалент паращитовидной железы в условиях микрогравитации и доставить его на Землю в живом виде. Это принципиально новый шаг в развитии биофабрикации и космической медицины, — отметил директор Научно-производственного центра медицинских изделий и клеточных продуктов АО «НИИТФА» Владислав Парфенов.
Зачем нужна микрогравитация?
На Земле на формирование клеточных структур сильно влияет гравитация. Тяжелые молекулы (белки и питательные вещества) и сами клетки неизбежно оседают вниз, мешая созданию правильной формы эквивалента. Именно поэтому ученые «Росатома» разработали устройство, которое позволяет направлять клетки с помощью электрических и акустических полей.
Микрогравитация позволит создавать сложные трехмерные структуры без каркаса, в которых клетки смогут самоорганизоваться.
Микрогравитация позволяет снять фундаментальные ограничения, с которыми мы сталкиваемся на Земле. Клетки в таких условиях свободно самоорганизуются в трехмерные структуры, максимально приближенные к естественным тканям человека. Это делает космические эксперименты незаменимым инструментом для развития регенеративной медицины, — подчеркнула кандидат биологических наук, начальник лаборатории геномных технологий и тканевой инженерии АО «НИИТФА» Ирина Захарова.
В космосе тоже будут использовать поля, но уже для того, чтобы направлять движение клеток в питательной среде и поддерживать доставку питательных веществ.
Уникальный эксперимент планируют провести на Международной космической станции в 2028 году.
Космос — лучшее место для био- и медицинских исследований
До сих пор науке многое неизвестно о клеточных механизмах, а нам необходимо разбираться в работе клеток и тканей, чтобы выращивать максимально функциональные эквиваленты органов для пересадки. Условия микрогравитации помогают проводить фундаментальные исследования этих сложных клеточных процессов.
«Экспериментальные исследования в условиях микрогравитации в области биологии и медицины, проводимые различными научными коллаборациями, уже доказали свою ценность в понимании ранее неизвестных клеточных механизмов. Эти находки открывают большие перспективы для дальнейшего развития регенеративной медицины и использования космических технологий в медицинских исследованиях, в том числе для создание функциональных биоэквивалентов тканей и органов, решая тем самым проблему замещения поврежденных тканей и органов пациентов», - подчеркнула д.м.н., профессор заведующая лабораторией молекулярно-клеточных технологий НИЯУ МИФИ Екатерина Блинова.
Результаты запланированного космического эксперимента пригодятся в первую очередь для развития наземной биофабриации, а в перспективе послужат основой для выработки технологических решений по производству тканевых конструкций на новых орбитальных станциях.
Читайте подробнее о 5 перспективных разработках российской медицины в нашем материале.
Подписывайтесь на наш канал и следите за новостями российской науки!
Присоединяйтесь к команде научного блока «Росатома», актуальные вакансии – на карьерном портале.