Ученые из Канады научились выращивать любые человеческие ткани вне организма

Москва, 21:14, 09 Мар 2016, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Исследователи из университета Торонто разработали новый способ выращивания настоящих человеческих тканей вне организма. Их технология, получившая название AngioChip, это мощная платформа для изобретения и тестирования новых лекарственных препаратов, и, в конечном счете, может быть использована для ремонта или замены поврежденных органов человека.

Профессор Милица Радисик совместно с коллективом ученых, разработал уникальные методы для изготовления небольших каркасов для выращивания клеток. Эти искусственные среды продуцируют клетки и ткани, которые более напоминают реальные, чем ткани, которые выращены лежа в чаше Петри.

Последним творением изобретателей являлся BiowireTM — инновационный способ выращивания клеток сердца вокруг шелкового шовного материала в качестве каркаса. Но AngioChip поднимает тканевую инженерию на совершенно новый уровень. «Это полностью трехмерная структура с внутренними кровеносными сосудами», — говорит Радисик. «Она ведет себя так же, как и сосудистая сеть, и вокруг нее есть решетка для прикрепления и роста других клеток».

Работа опубликована сегодня в журнале Nature.

Каркас построен из POMaC, полимера, который является биоразлагаемым и биосовместимым. Он состоит из ряда тонких слоев, проштампованных рисунком каналов, каждый из которых от 50 до 100 микрометров в ширину. Слои напоминают компьютерные микрочипы, которые затем укладываются в 3D-структуры из синтетических кровеносных сосудов. По мере добавления каждого слоя, ультрафиолетовый свет используется для перекрестного связывания полимера.

Когда структура закончена, она погружается в жидкость, содержащую живые клетки. Клетки быстро прикрепляются внутри и снаружи каналов, и начинают расти, как будто они в человеческом теле.

Используя инновационную платформу, команда ученых построила модель версии тканей сердца и печени, которые функционируют, как настоящие. «Наша печень на самом деле произведена из карбамида и метаболизируется лекарствами», — говорит Радисик.

AngioChip имеет большой потенциал в области фармацевтических испытаний. Действующие методы испытаний препаратов, такие, как испытания на животных и контролируемые клинические испытания, являются дорогостоящими и сопряжены с этическими проблемами. Тестирование в лаборатории по выращиванию человеческих тканей, обеспечит реалистичную модель за небольшую плату, но эта область исследований находится еще в зачаточном состоянии.

Более реалистичная платформа, как AngioChip, может позволить фармацевтическим компаниям обнаружить опасные побочные эффекты и взаимодействия между органами задолго до того, как их продукция попадает на рынок, спася множество человеческих жизней.

В будущем, Radisic предусматривает, что выращенные в лаборатории ткани начнут вживлять в тело, восстанавливая органы, поврежденные болезнью. Поскольку клетки, используемые для выращивания на платформе, могут быть взяты от кого угодно, новые ткани будут генетически идентичны целевому узлу, уменьшая риск отторжения органа. Даже в его нынешнем виде, как продемонстрировали ученые, AngioChip может быть имплантирован в животное, и его искусственные кровеносные сосуды подключаются к настоящей сердечнососудистой системе. Полимерные структуры затем биоразлагаются после нескольких месяцев.

Каждый AngioChip настоящее время производится вручную. Если платформа будет создаваться в заводских условиях, ее потенциал многократно возрастет.