Первой новый конструкт печени, напечатанный на биопринтере с использованием клеток печени и органоидов, пересадили лабораторной мыши. После всестороннего изучения результатов эксперимента, технология будет тестироваться на других лабораторных животных, сообщает пресс-служба вуза.
Ученые Института регенеративной медицины Научно-технологического парка биомедицины Первого МГМУ имени И. М. Сеченова поставили перед собой масштабную цель — решить проблему нехватки донорских органов, разработав биоэквивалент печени. Кроме того, исследователи задумали создать так называемую «печень-на-чипе» — устройство, состоящее из каркаса и выращенных на них клетках печени. Таким образом, «искусственная печень» используется для испытаний новых лекарств, чтобы меньше использовать лабораторных животных.
Сейчас в университете прошли первые испытания микроконструктов печени, полученных методом 3D-биопечати. Конструкт состоит из двух компонентов – гидрогелевой системы и органоидов. Гидрогель, выполняющий роль биочернил, получен на основе внеклеточного матрикса печени, сохраняющий состав и структуру белков настоящего органа. Второй компонент – органоиды, способные к росту и самоорганизации, из них будет формироваться печень. В основе органоидов – три типа клеток, необходимых для поддержания гепатоцитов и формирования кровеносных сосудов.
Как пояснила Полина Бикмулина, руководитель дизайн-центра «Биофабрика» Института регенеративной медицины, такие особенности конструкта подходят для моделирования процессов регенерации и применения в качестве платформы для тестирования лекарственных препаратов. «А в долгосрочной перспективе возможно использование разработанной технологии формирования биоэквивалента печени для создания органов для трансплантации людям», отметила руководитель «Биофабрики».
Для первого эксперимента ученые заместили лабораторному животному только небольшую часть ее печени, чтобы оценить, как поведет себя конструкт, окружающие его ткани, как будут меняться другие параметры жизнедеятельности организма мыши.
Как рассказал Петр Тимашев, научный руководитель Научно-технологического парка биомедицины Сеченовского Университета, подобные эксперименты проводят несколько научных групп в разных странах мира. «Но получить полноценный орган для трансплантации человеку пока не удалось. С этой точки зрения нам тоже предстоит еще очень большая работа», — отметил он. При пересадке конструкта ученые отрабатывали непосредственно этапы хирургической операции. Для получения статистически значимых результатов летом эксперименты будут проведены на большом числе животных.
Вторая задача, которую решают ученые — не менее важна. Им предстоит создание «печени-на-чипе» — системы для тестирования лекарств, которая будет реагировать на исследуемые лекарства как настоящий орган. Она позволит исследователям предугадывать реакции клеток печени человека на лекарства и другие агенты. «Сегодня проведение доклинических исследований на лабораторных животных – необходимый этап при создании новых лекарств, Но с точки зрения гуманного к ним отношения во всем мире стараются активно развивать направления, связанные с разработкой систем типа «орган-на-чипе», — пояснила доцент Анастасия Шпичка, заведующая лабораторией прикладной микрофлюидики Института регенеративной медицины.
Исследование проводится в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030».
В августе 2023 года о подобных исследованиях сообщили ученые Российского химико-технологического университета. Они предложили для восстановления утраченной части печени использовать клеточный каркас. Он состоит из специфических материалов и стимулирует рост новых клеток печени для ее регенерации.
Материал подготовлен с использованием пресс-релиза Сеченовского университета.
