Несмотря на то, в Гиперкубе «Сколково» в четверг, 11 февраля, собрались лучшие мировые специалисты в области трехмерной биопечати, главными героями международной научной конференции «Новые технологии в сфере биопринтинга» стали не только они, но и скромная лабораторная мышь. Внешне она ничем не отличается от сонма своих собратьев, но на деле это удивительное животное
В организм грызуна вживлен напечатанный на российском биопринтере органный конструкт щитовидной железы. Уникальный эксперимент несколько месяцев первыми в мире назад осуществили исследователи из Лаборатории биотехнологических исследований «3Д Биопринтинг Солюшенс» (резидент биомедицинского кластера Фонда «Сколково»). Как уже сообщал Sk.ru., напечатанный орган прижился и нормально функционирует в организме грызуна. По оценке Кирилла Каема, вице-президента Фонда «Сколково», исполнительного директора кластера биомедицинских технологий, речь идет о «глобальном прорыве в науке и, без преувеличения, эпохальном событии, которое открывает новую эру в медицине».
Юсеф Хесуани. Фото: Sk.ru
Успехи ученых из «3Д Биопринтинг Солюшенс» стали тем позитивным информационным фоном, который сопровождает конференцию «Новые технологии в сфере биопринтинга». Это уже третье такое мероприятие, которое совместно организуют Фонд «Сколково» и Лаборатория биотехнологических исследований «3Д Биопринтинг Солюшенс». Традиционно конференции проходят в Гиперкубе в иннограде.
«Мы очень благодарны «Сколково» за поддержку и предоставление площадки для встреч с коллегами и обсуждения профессиональных вопросов», - отметил во вступительном слове исполнительный директор «3Д Биопринтинг Солюшенс» Юсеф Хесуани. По словам старшего вице-президента Фонда «Сколково» по инновациям Василия Белова, проведение таких мероприятий органично вписывается в идеологию «Сколково». Г-н Белов констатировал: «Компания «3Д Биопринтинг Солюшенс» входит в число не только российских, но и мировых лидеров в области биопечати. Мы все понимаем значимость и потенциал исследований, которые ведет эта компания. Идея «Сколково», помимо выдачи грантов, предоставления льгот, акселерации, содействия в патентовании, состоит еще и в том, что это площадка для общения, экосистема, среда, в которой в результате общения участников вызревают новые идеи и проекты».
Конференция «Новые технологии в сфере биопринтинга» на этот раз посвящена не столько биологическим вопросам трехмерной печати органов, сколько инженерным аспектам биопринтинга. «В последнее время увеличилось количество конференций по трехмерной биопечати. Они проходят в разных странах. Поскольку отрасль зародилась сравнительно недавно, игроков и ученых в ней не так много. Мы видим приблизительно одних и тех же людей, слышим одни и те же доклады. Поэтому мы решили пойти по другому пути – нам удалось собрать здесь сегодня лучших специалистов в новых направлениях трехмерной биопечати. Мы уделим чуть больше внимания, чем обычно, инженерным аспектам трехмерного биопринтинга, узнаем, как создаются машины для этого процесса, какими принципами руководствуются инженеры их разработке», - анонсировал содержание докладов г-н Хесуани.
«Прогресс в новых технологиях в биопринтинге поражает, - отметила в беседе с Sk.ru Камила Зарубина, проектный менеджер направления «Новые методы терапии внутренних болезней» кластера биомедицинских технологий. - Уже сейчас в разных странах проводят исследования в области печатания ткани почки, кровеносных сосудов для человеческих органов, кожи человека, волос, поджелудочной железы, конечностей из стволовых клеток и других органов и тканей. На конференции в Гиперкубе, кроме инженерных вопросов, связанных с принтерами, речь шла о последних тенденциях в трехмерной биопечати органов, новых направлениях биопринтинга и достижениях в медицине»
В числе выступавших на конференции - к.м.н., научный руководитель Лаборатории биотехнологических исследований «3Д Биопринтинг Солюшенс» Владимир Миронов (тема его доклада – новые направления в развитии технологий трехмерной биопечати, в том числе 4D-биопечать, биопечать invivo, магнитная биопечать), доктор философии, адъюнкт-профессор Медицинской школы Стэндфордского университета Уткан Демирчи (рассказал про 3D-биопринтинг, основанный на управлении силами Фарадея и магнитной левитации), доктор физико-математических наук, руководитель Отдела нанотехнологий в Лазерном центре Ганновера, профессор Ганноверского университета и один из лучших мировых специалистов по лазерным технологиям биопечати Борис Чичков.
«В своем выступлении профессор Владимир Миронов отразил все аспекты прошлого, настоящего и будущего в трехмерной биопечати, раскрыл последние тенденции в 3D-культивировании, рассказал о 4D-биопечати и, что самое интересное, ответил на вопрос, что будет после «мышиной» щитовидной железы, - сообщила Камила Зарубина. - Действительно, почему выбрали именно щитовидную железу для первого эксперимента? Для 3D-принтинга модель щитовидной железы является самой простой: в органе нет выводных протоков, орган простой в плане кровеносных сосудов и вживления. Таких экспериментов по вживлению щитовидки было проведено шесть. Таким образом, зная, как напечатать васкуляризированную ткань, можно напечатать конструкцию любого органа. Следующими лабораторными исследованиями, вероятно, будет биопечать почки».
Что до инженерных компетенций компании «3Д Биопринтинг Солюшенс», то о них говорит хотя бы тот факт, что именно эта команда создала первый российский биопринтер, получивший название Fabion. Он был презентован специалистам на прошлогодней конференции по биофабрикации.
Василий Белов на конференции «Новые технологии в сфере биопринтинга». Фото: Sk.ru
За прошедший год в области биопечати произошло много заметных событий, например, уже упоминавшийся успешный эксперимент по вживлению в организм мыши органного конструкта щитовидной железы. В качестве печатного материала исследователи из «3Д Биопринтинг Солюшенс» использовались клетки самих животных. При помощи радиоактивного йода у подопытных грызунов были предварительно разрушены их собственные щитовидные железы. После пересадки напечатанной щитовидки у мышей увеличился уровень гормона Т4, что свидетельствует об успешной приживаемости органа и его нормальной работе. Щитовидная железа была выбрана для эксперимента неслучайно: она имеет относительно простое строение и является первым органом, пересаженным человеку. Заболеваниями и патологиями щитовидки, по данным, предоставленным компанией «3Д Биопринтинг Солюшенс», страдают более 660 млн человек.
В «3Д Биопринтинг Солюшенс» приводят и другие примеры успехов в области биопечати, достигнутых разными командами за последние месяцы. Напечатана первая в мире ткань почки, которую можно использовать для проведения доклинических испытаний лекарственных препаратов; объявлено о создании первого в мире 3D-биопринтера, печатающего кровеносные сосуды для создания персонализированных человеческих органов; создана искусственная бионическая конечность крысы, чьи мускулы, суставы и сосуды выращены из стволовых клеток. Новая методика позволяет выращивать искусственные конечности в специальном биореакторе, используя «шаблон» из поврежденной конечности и стволовые клетки. За несколько недель выращивания в биореакторе ученые получили полноценную конечность, за исключением отсутствующих в ней нервов.
К самому интригующему этапу - печати органов для пересадки человеку – специалисты смогут приступить как минимум через 15 лет, прогнозирует руководитель биомедицинского кластера Фонда «Сколково» Кирилл Каем. Довольно много времени уйдет на перевод технологии из экспериментальной сферы в практическую медицину. «Очевидно, что регулятор будет руководствоваться в этом вопросе принципом «Не навреди», и это правильно. Хочется верить, что Фонд «Сколково» сыграет активную роль в привнесении методов 3D-печати в регулярную клиническую практику. Мы рассчитываем, что в международном медицинском кластере, который планируется открыть на территории Сколково, мы сможем раньше внедрять некоторые инновационные методы лечения в регулярную клиническую практику», - рассказал К. Каем Sk.ru.
Так как конференция уже проводится третий год подряд, то можно подвести некоторые итоги в развитии технологий 3D-биопечати, полагает Камила Зарубина: «Если вчера мы обсуждали право на жизнь данной технологии, то сейчас ученые из «3Д Биопринтинг Сольюшенс» говорят, что следующим шагом будут исследования в области печати человеческого органа. Время покажет, когда же будет напечатана первая почка и пересажена человеку».