- Есть классификация: молекула, клетка, ткань, орган, - говорит научный руководитель проекта Владимир Миронов. - То, что мы сейчас напечатали, в эту классификацию не попадает, отсюда и название - органный конструкт. Он отличается от природной железы тем, что не имеет поверхностной пленки.
Как же этот конструкт печатают? Материалом служат клетки самой мыши. Они берутся из жировой ткани и трансформируются в стволовые. Теперь их надо превратить в клетки щитовидной железы, а уже из них "напечатать" сам орган. Для этого на специальную матрицу размещают 10 тысяч стволовых клеток, "склеивают" гидрогелем и помещают в биореактор. Там орган должен "созреть", стволовые клетки превратиться в конструкт. При этом клетки срастаются, а гидрогель самоуничтожается. Теперь научной команде предстоит пересадить мышам напечатанную "щитовидку" и посмотреть, как она приживется и сможет ли выполнять свои функции в организме.
- Эта операция выглядит так, - объясняет заведующая лабораторией клеточных технологий Елена Буланова. - Мы ввели животным радиоактивный йод. Это "убьет" их щитовидку, а уровень вырабатываемого ее гормона тироксина должен упасть в разы. Так как своей оболочки у напечатанного конструкта нет, то мы подсадим его под почку. Они должны срастись. Если через несколько месяцев уровень гормона в организме мыши поднимется до нормы, значит, напечатанная нами "щитовидка" работает.
В эксперименте участвует 12 животных: 6 - контрольных, у которых не будет подсадки, и 6 - с напечатанной железой. Мыши - в буквальном смысле радиоактивные. Поэтому эксперименты ведутся в лаборатории радионуклидных и лучевых технологий Онкоцентра имени Блохина.
Щитовидная железа была выбрана учеными не случайно: она имеет относительно простое строение: с одной стороны - артериальный вход, с другой - венозный выход, между ними - ткань из клеток. Вообще это был первый орган, пересаженный человеку. По данным ВОЗ, 665 миллионов человек в мире страдают патологиями щитовидной железы.
- Но в онкологии пересадка донорских органов невозможна. Обычно, чтобы не было отторжения, перед трансплантацией пациенту нужно подавлять иммунитет. Это в свою очередь провоцирует развитие опухоли, - отметил завотделением микрохирургии МНИОИ имени Герцена Андрей Поляков. - А создание на 3D-принтере органов и тканей позволит нам восстанавливать их без использования чужеродного донорского материала.
Недавно команда ученых - разработчиков первого российского 3D-принтера - стала претендентом на грант "Сколково". Средства пойдут на шлифовку технологии и дальнейшие эксперименты. Ближайшая цель - к концу 2015 года напечатать щитовидную железу из человеческих стволовых клеток. Правда, исследования с ней планируются пока только на животных. Предварительные результаты экспериментов с "щитовидкой" будут объявлены в июле на Международном конгрессе по биопечати в Сингапуре.