Что такое биопечать и в чем ее значение?

Биопечать - это печать человеческих органов на 3D-биопринтере. Технология позволяет получить человеческие органы в лабораторных условиях. Важно, что печать осуществляется при помощи живых клеток, которые закладываются в 3D-биопринтер.

По прогнозам специалистов, использование технологии трехмерной биопечати органов из аутологичных клеток и тканевых материалов может стать решением проблемы иммунной совместимости, а со временем технология открывает возможность получения недорогих прототипов органов и эффективных способов тканезамещения, позволяющих полностью возвращать здоровье.

Чем технологии «3D bioprinting solutions» отличаются от уже существующих?

Владимир Миронов, автор инновационной технологии по 3D-биопечати, научный руководитель «3D bioprinting solutions»:
«Я могу просто сказать, что я был первым. До нас были попытки использовать методы трехмерной печати для создания скаффолдов (скаффолд — это каркас, временная поддержка, которая используется для того, чтобы клетки прилипли к нему). Для их создания использовали полимеры, керамику, даже титан, но это все - без клеток. Но если не хватает органов для пересадки, а вы используете как скаффолд обесклеточенный орган, то где вы их возьмете? Если же переходить, скажем, на свинью, то возникают проблемы иммунологической совместимости и вирусных инфекций.

Синтетический скаффолд тоже имеет свои проблемы. Он используется уже почти 20 лет — и каков результат? Кожа, хрящ, кость — и все, в принципе. Никаких особых прорывов нет.

Поэтому мы перешли к принципиально другому подходу. Во-первых, мы не печатаем скаффолд, а сразу печатаем живую ткань. Во-вторых, в качестве каркаса мы используем мягкий гидрогель. И третье отличие - в том, что мы используем максимально возможную изначальную концентрацию клеток. Мы делаем тканевый сфероид, в котором каждая клетка контактирует с пятнадцатью соседями, и этим достигается высокая плотность клеток, как в живой ткани. Это позволит в будущем создавать такие сложные органы, как сердце, легкие, почки.

Другой аспект: мы используем автоматизацию, роботов. Если его поставить на поток, создать технологическую линейку — робот собирает клетки, робот образует сфероиды, робот печатает органы, и потом в биореакторе они созревают, — это выглядит как сборка автомобиля. И, как показывает практика, чем выше уровень автоматизации, роботизации, тем со временем продукция становится дешевле. Кроме того, мы все разные по размерам. Нашим методом мы сможем печатать органы индивидуально — по меркам конкретного человека».

Каковы перспективы технологии 3D-биопечати?

Александр Островский, председатель совета директоров группы компаний ИНВИТРО и генеральный директор «3D bioprinting solutions», сообщил журналистам, что в развитие этого перспективного направления в России инвесторы уже вложили около 3 млн долларов.

Научный руководитель российской компании «3Д Биопринтинг Солюшенс», профессор Владимир Миронов отметил, что пока с помощью биопринтеров еще не напечатано ни одного органа, который был пересажен животному, однако он с надеждой сморит в будущее.

«Считаю, что этого можно ожидать в среднесрочной перспективе – через 10-15 лет», – подчеркнул он.

Для сравнения ученый привел стоимость научных разработок в области медицины. «Создание нового лекарства занимает 10-15 лет и обходится в 10 млрд долларов. Создание нового органа занимает 10-15 лет и обходится в 200 млрд долларов».

Однако методика печати биологических органов может существенно удешевить производство донорских органов и составить конкуренцию существующим методикам. «Нам кажется, что за счет роботизации удастся снизить стоимость», – отметил Владимир Миронов.

Гелена Лившиц, директор по медицинским программам Инновационного центра Сколково, подчеркнула, что биотехнологический кластер инновационного центра, видя перспективность этого направления, принял решение поддержать научные разработки и создать условия для работы ведущих ученых.

Вопросы, ответы, комментарии