Щороку десятки тисяч людей отримують трансплантацію органів, проте дефіцит донорів залишається критичним. Кількість пацієнтів у списках очікування стабільно перевищує реальні можливості медицини.
Щоб дізнатись останні новини, слідкуйте за нашим каналом Google News онлайн або через застосунок.
Дослідники з Університету Карнегі Меллона, США, переконані, що розв’язання цієї проблеми може полягати не в пошуку нових донорів, а у створенні функціональних штучних органів за допомогою біодруку.
Команда науковців отримала грант у розмірі $28,5 млн від Агентства з перспективних досліджень у сфері охорони здоров’я на розробку трансплантованої 3D-надрукованої печінкової тканини. Проєкт, відомий як LIVE або Liver Immunocompetent Volumetric Engineering, спрямований на створення живої печінкової пластинки, здатної тимчасово виконувати ключові функції органу та підтримувати пацієнта в критичний період.
Замість повної заміни печінки така тканина має працювати як біологічна підтримка протягом 2-4 тижнів. За цей час ушкоджений орган може відновитися або пацієнт отримає необхідний час для подальшого лікування. Такий підхід потенційно зменшує потребу у складній та ризикованій трансплантації.
Ключовим елементом дослідження стала технологічна платформа Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels або FRESH. Розроблена саме в Карнегі Меллоні, ця технологія дозволяє друкувати надзвичайно м’які біологічні матеріали, зокрема колаген і живі клітини, у вигляді точних тривимірних структур. Отримані каркаси здатні відтворювати складну архітектуру людських тканин з високою деталізацією.
Раніше ця ж лабораторія продемонструвала, що FRESH може використовуватися для створення васкуляризованих тканин, подібних до підшлункової залози. Такі моделі вже застосовувалися для вивчення захворювань на кшталт діабету 1 типу. Нове завдання є значно складнішим, адже печінка належить до найбільш функціонально навантажених органів людського тіла та вимагає масштабування технології до значно більших об’ємів.
На відміну від підходів, що базуються на використанні генетично модифікованих органів свиней, проєкт Карнегі Меллона повністю спирається на біологію людини. Надруковані тканини складаються з гіпоімунних клітин, створених для універсального застосування, а також з людського колагену й інших структурних білків.
Головна мета полягає у створенні імуносумісної тканини, яка не потребуватиме застосування імуносупресивних препаратів. Керівник проєкту Адам Файнберг зазначає, що саме імунна відповідь є ключовою перешкодою у трансплантології. За його словами, використання гіпоімунних клітин універсального типу дозволить будь-якому пацієнту отримати надруковану тканину без ризику відторгнення.
Сучасні дослідження у сфері трансплантації розвиваються одразу в кількох напрямах. Серед останніх досягнень є методи відновлення органів після смерті за допомогою перфузійних систем, які повертають кровообіг і подачу кисню, а також технології подовження життєздатності донорських органів поза тілом людини.
Інші наукові групи експериментують із редагуванням геному для створення органів тварин, сумісних з людською біологією. Зокрема, минулого року хірурги в Китаї трансплантували пацієнту частину свинячої печінки. Водночас команда Файнберга обрала інший шлях, зосередившись на повністю людському біовиробленому рішенні.
Потенціал технології FRESH не обмежується лише підтримкою печінки. Висока точність друку та сприятливе для клітин середовище роблять її придатною для створення інших складних тканин, зокрема нирок, підшлункової залози або навіть структур серця.
Дослідження 2025 року, опубліковане в Science Advances, показало, що ті самі принципи, які застосовуються для друку печінкової тканини, можуть використовуватися у системах типу «орган на чипі». Такі платформи відкривають нові можливості для тестування лікарських препаратів і моделювання захворювань без залучення пацієнтів.
У разі успіху проєкт LIVE може стати переломним моментом для регенеративної медицини. Він здатен змінити сам підхід до лікування органної недостатності, змістивши фокус із заміни органів на їх тимчасове відновлення. Наступний етап досліджень буде присвячений перевірці того, чи здатна надрукована біологічна тканина повноцінно задовольнити потреби одного з найбільш метаболічно складних органів людського організму.
Читайте також:
- Кембриджські вчені навчилися вирощувати людську кров у лабораторії
- Створено першу повністю синтетичну модель людського мозку