Ученые пытаются напечатать работающее человеческое сердце + видео

Врачи и исследователи из Луисвиллского университета пытаются создать копию сердца пациента, используя его собственные жировые клетки. Они хотят напечатать на 3D-принтере сердце, которое сами ученые называют «биоискусственным», и оно будет состоять из живых и искусственных клеток.

Возможно, кому-то этот проект покажется излишне амбициозным, но доктор Стюарт Уильямс, клеточный биолог и руководитель «Программы 3D-печати биоискусственного сердца», утверждает, что все обстоит намного проще, чем кажется: «Сердце – один из самых простых – если даже не самый простой – органов, которые можно напечатать на 3D-принтере, потому что оно состоит из жировых клеток, наделенных лишь одной важной функцией – сжиматься и биться».
Принтер Уильмса использует смесь геля и живых клеток, постепенно создавая заданную форму, его принцип работы мало чем отличается от обычного струйного принтера. Клетки очищаются прямо в принтере, а потом слой за слоем преобразуются в участки сердца. В конечном итоге клетки срастаются вместе, формируя живую ткань.

На данный момент команде из Луисвиллского университета удалось напечатать клапаны и небольшие сосуды с клетками человеческого сердца. В ходе работы использовались и другие методы. Также они успешно провели испытание крошечных кровеносных сосудов на мышах и других мелких животных.
Уильямс считает, что они могут напечатать сердце по частям, а потом собрать его в единое целое в ближайшие три-пять лет. Если все пойдет по плану, такое сердце можно будет имплантировать человеку менее чем через десять лет. Скорее всего, первыми пациентами станут люди с сердечной недостаточностью, которым нельзя имплантировать искусственное сердце, в том числе дети, грудная клетка которых слишком мала.
Самое сложное – заставить клетки работать вместе, как они это делают в настоящем сердце, говорит Уильямс. Кроме того, ученым еще предстоит понять, как поддерживать жизнеспособность ткани после окончания печати.
«В таких сложных органах, как почки и сердце, самое главное – обеспечить полученную структуру кислородом, которого хватит для выживания, пока ее не имплантировали в тело», – сказал доктор Энтони Атала. В данный момент его команда из Университета Уэйк Фореста пытается напечатать на 3D-принтере человеческую почку.