Польские учёные напечатали первую в мире бионическую поджелудочную железу с сосудами +33





Клетки выращенной железы

Первая в мире бионическая поджелудочная железа с кровеносными сосудами была напечатана польскими учёными из Foundation for Research and Science Development, уникальную работу возглавил доктор Михал Вшола. В апреле учёные планируют имплантировать лепестки и островки поджелудочной железы мышам, чтобы проверить их функцию в живом организме. Опыты на свиньях запланированы на октябрь 2019 года.
«Никто раньше не выращивал паренхимный орган с полной васкуляризацией», – сказал хирург трансплантолог доктор Михал Вшола. Ранее он разработал новый метод малоинвазивного лечения осложнённого диабета с использованием эндоскопической трансплантации панкреатических островков под слизистую желудка. Его новый проект – бионическая поджелудочная железа – в будущем также сможет лечить диабет.

Напечатанная поджелудочная железа состоит исключительно из панкреатических островков; у неё отсутствует экзокринная функция. Исследователи полагают, что она сможет восстановить выработку инсулина в организме больного диабетом. В настоящее время это возможно лишь путём введения гормона с помощью дозатора инсулина или помпы.



Михал Вшола, хирург, эксперт в трансплантации
«Человеческая поджелудочная железа вырабатывает панкреатический сок, который помогает нам переваривать пищу. Ещё она несёт примерно миллион панкреатических островков, маленьких выступов, состоящих из альфа- и бета-клеток, которые вырабатывают инсулин и глюкагон. У людей с диабетом повреждены панкреатические островки, у них нет клеток, вырабатывающих инсулин и глюкагон. Вырабатывается лишь панкреатический сок. Поэтому они используют инъекции инсулина. Мы решили вырастить орган, который будет вырабатывать инсулин и глюкагон, используя альфа- и бета-клетки», – рассказал доктор Вшола в интервью PAP.
Польские учёные взяли островковые клетки у животных и смешали их с биочернилами – веществом, позволяющим клеткам выживать. Биопринтер начал размещать их в биореакторе в соответствии с разработанной ранее трёхмерной схемой. В то же время, используя второй шприц, исследователи напечатали кровеносные сосуды, по которым кровь будет течь в органе.

«После печати нашей поджелудочной железы мы не смотрели, как естественно она выглядит, нас это совсем не интересовало. Мы подтвердили, что нам удалось напечатать орган толщиной 1 — 1,5 см, и что этот орган имеет плотную сосудистую сеть, чтобы все островковые клетки поджелудочной железы были хорошо обеспечены глюкозой и кислородом», – говорит доктор Вшола.

Польским инженерам нужно было создать правильные биочернила, потому что ни одни из существующих чернил не подходили этому эксперименту. Иная сложность заключалась в том, чтобы гарантировать, что жидкость в шприце, в картридже – после печати и воздействия физических и химических факторов – станет плотной и образует слои, а также сохранит структуру.

«Математическое исследование позволило нам оценить, насколько функциональным будет этот орган после активации кровотока. Как будет вести себя кровь в этом органе в зависимости от различных значений её давления и гематокрита – числа эритроцитов в крови». Некоторые сосуды нужно было удлинить, иные укоротить», — говорит доктор Вшола.



Учёные за работой
В апреле лепестки поджелудочной железы с островками будут испытаны на мышах. Эти тесты закончатся в июне. В октябре 2019 на свиньях будет испытан большой фрагмент поджелудочной железы размером в несколько сантиметров с сосудами. «Нам нужно проверить, как орган будет функционировать в живом организме, как в нем будет формироваться микроциркуляция и как изменится его структура», – говорит доктор Вшола.
По словам врача, раньше никто этого не делал. «В иных экспериментах биоразлагаемые каркасы заселяются клетками, а затем имплантируются человеку. Это можно использовать лишь для некоторых типов тканей, таких как хрящи, кости, трахея или мочевой пузырь, но не для печени, поджелудочной железы, почек или лёгких, потому что это паренхимные органы, которым нужна сосудистая сеть. Васкуляризация была большой проблемой», – говорит он.

«14 марта во время благотворительного аукциона научных работ мы представим результаты нашей работы по бионической поджелудочной железе и надеемся наладить контакты с бизнесом с целью дальнейшей разработки», – говорит доктор Вшола. Он объясняет, что именно эта бионическая поджелудочная железа была напечатана из клеток свиней: «Но это не важно, ибо мы рассматриваем её как как пример».

Проект трёхмерной печати бионической поджелудочной железы, реализуемый Foundation for Research and Science Development, совместно финансируется National Centre for Research and Development в рамках программы STRATEGMED III. Членами консорциума являются Nencki Institute, Warsaw University of Technology, Medical University of Warsaw, Infant Jesus Hospital и MediSpace. Цель проекта в выращивании на заказ поджелудочной железы из стволовых клеток пациента, что позволило бы устранить иммунную реакцию.

Инициаторы и основатели компании Cellink, пионера трёхмерной биопечати, заинтересованы в исследованиях польского консорциума. Эрик Гатенхольм и Гектор Мартинес посетят лабораторию Фонда и примут участие в благотворительном аукционе, целью которого является сбор средств на исследования.

Вы можете помочь и перевести немного средств на развитие сайта



Комментарии (35):

  1. arielf
    /#19932980 / -1

    Учёные и биоинженеры прогнозировали решение проблемы васкуляризации в течение 10 лет, но порой прогнозы сбываются раньше! Поздравим наших польских коллег с этим важнейшим шагом в выращивании новых органов на замену! Приятно смотреть, как внезапно наука и инженерия в небольших странах, не обременённых бюрократией и лишними законами — как Польша, Израиль, Япония — оказывается более эффективной, чем в мировых гигантах — в США, Китае, России.

    А чем занимаются российские учёные? Увы, по-прежнему, не регенеративной медициной и не биоинженерией. Российские учёные на мелочи не размениваются – Москалёвы жизнь продляют мухам и пишут про геропротекторы книги, в «соавторстве» с бизнесменами за 20 лет не профинансировавшими никакой биоинженерной программы, совершенно бесполезные как с инженерной, так и с клинической позиции. Геронтологи-маразматики – увеличивающие жизнь мышам на 5% ограничением калорий, спорящие по 30 лет и печатающие монографии «болезнь ли старение или не болезнь»!

    Нам нужно новое поколение учёных и инженеров, чья цель омолаживающие биотехнологии и рабочие терапии в клинике!

    futurecollector.com/podkast-s-arielem-fajnermanom-o-bessmertii

    • PsyDoc
      /#19933084 / +1

      Приятно смотреть, как внезапно наука и инженерия в небольших странах, не обременённых бюрократией и лишними законами — как Польша, Израиль, Япония — оказывается более эффективной, чем в мировых гигантах — в США, Китае, России.
      Смешного тут три. Россия в числе гигантов, это сразу вон из профессии. Ок, из экспертов ) Затем, оценка эффективности по одному случаю в привязке к стране и регуляциям… NCBR финансируется в т.ч. Евросоюзом, а регуляции те же.

      Команда в Польше подобралась явно хорошая, но там просто вышло так, что есть свой Илон Маск – Michal Wszola. Бывает. Была почва, были условия над почвой и повезло с тем, что было и семя. Все сложилось как должно быть.

    • fenrirgray
      /#19933116

      Маленькая страна Япония с третьим в мире GDP)

      • PsyDoc
        /#19933168

        Да, 10 по населению, 23 по ВВП на душу в номинале и, да, третья по ВВП, после США и Китая. Вообще Лихтенштейн на Фарерах.

      • arielf
        /#19934260

        Ну, зато мировых амбиций у неё поменьше, чем у России.

    • xfaetas
      /#19933178

      А чем занимаются российские учёные?

      А чем занимаются казахстанские ученые? А чем бангладешские? Может хватит пытаться натянуть сову на глобус и просто признать очевидный факт, что по уровню развития Россия — это совсем не ЕС, не Япония и не Израиль, и прекратить взывать к несуществующей в России передовой науке?

      • ptica_filin
        /#19933408

        Тут два пути. Один — просто признать, что наука тут не передовая и продолжать сидеть в непередовом месте. Или всё-таки… почему бы и не заняться? Заняться российским учёным, узбекским, бангладешским и т.д. Заниматься, обмениваться с другими учёными своими скромными результатами. Чтобы в итоге двинуть вперёд медицину всего мира.
        Передовая наука сама по себе не вырастет. Ей нужно заниматься.

        • xfaetas
          /#19933660

          А почему бы Бангладешу освоением Марса не заняться? Наверное потому, что сначала нужно решить проблемы понасущнее.

          • ptica_filin
            /#19940940 / +1

            С насущными проблемами та же история. Чтобы их решить, нужно их решать.
            Например, проблема продовольствия и подходы к ней в тех же Израиле и Бангладеше.
            Наука тут не мешает, а даже наоборот.

        • poison85
          /#19933764

          Каждый делает науку, как может. Выше головы не прыгнешь.

          • arielf
            /#19934658

            У нас вполне могут, но не желают. Словно некая ментальная травма не позволяет им заниматься полезными вещами.

            • agugnin
              /#19935066 / +1

              Увы, не ментальная травма, а банальная жаджа быстрой наживы у тех, кто способен профинансировать долгосрочные и дорогостоящие исследования. У нас достаточно светлых голов, желающих заниматься наукой, но никто из «сильных» не хочет финансировать дорогостоящие долгосрочные проекты с негарантированной отдачей, типа фундаментальной науки или передовых медицинских исследований. Ученым, способным на подобные вещи остается или писать монографии на основе своей «экспертизы» или подаваться на запад, где в науку реально вкладываются большие деньги и власть имущие понимают, как с этим работать и получить с этого прибыль.

        • straymonk
          /#19935266 / +1

          Передовая наука без инвестиций не вырастет хоть ты тресни.

      • arielf
        /#19934646 / +1

        Как раз по уровню возможностей многие российские вузы не хуже американских. У нас можно заниматься почти всем, чем в США, Израиле или Японии. Главные проблемы в:

        a) Учёным и инженерам платят очень мало, безумно мало.
        b) В России нет нормальной биоинженерии. Биоинженеров учат как обычных учёных — биологов. Инженерная культура не формируется у них вообще. Им интереснее секвенировать геном мухи, чем заниматься регенерацией или генными терапиями.
        c) Ну, больше половины знакомых учёных из биомедицины щаз занимаются визами в США и прочие страны. В общем, их изначально в стране мало было, а щаз ещё меньше.

        • faoriu
          /#19935498

          многие российские вузы не хуже американских

          В топ-100 мировых вузов российский только один МГУ — на 90 месте, чуть ниже университета Огайо. И, естественно, амбициозным молодым учёным хочется больше свободы, нормальной еды и прочих западных ценностей.

          • arielf
            /#19935612

            Фраза «не хуже», она не про Хирши и нормальную пищу, а про технику и условия. Ну и сравнивать нужно направления, а не вузы. Физфак СПбГУ вполне на мировом уровне. И на биофаке много хороших учёных.

      • xitt
        /#19935716 / +1

        Наверное вызывает именно такие вопросы, потому что несмотря ни на что, образование в России лучше, чем в Бангладеше. Потому и не спрашивают про Бангладеш.

    • c0f04
      /#19933322

      Нам нужно новое поколение учёных и инженеров, чья цель омолаживающие биотехнологии и рабочие терапии в клинике!

      Смешно читать такие комментарии к подобным статьям. Такие технологии разрабатываются в первую очередь не для эгоистичных целей продления жизней, а для их спасения. Посмотрите вот эту статью:
      rdkb.ru/files/file182.pdf
      В то время, как Вы хотите подольше пожить, некоторые дети являются инвалидами, потому что у них почки пострадали с рождения. И даже если им поставят чужую почку, это не значит, что она не пострадает со временем так же, как и их собственная. Понимаете уровень текущих технологий?

      Такие технологии, как печать органов, в первую очередь должны спасать жизни. И если печать сработает, что вот это уже будет здорово, поскольку позволит обеспечить полноценную жизнь многим людям.

      • arielf
        /#19934258 / +2

        А какая разница? Они могут спасать жизни и ребёнку, и пожилому человеку.

        • c0f04
          /#19934580 / -3

          Разница в воспринятии реальности.

          • arielf
            /#19934592 / +1

            У вас pro-ageing транс, ваше мнение не учтено.

      • arielf
        /#19934536 / +1

        А в чём разница, уважаемый эксперт в биоэтике, у спасения жизни и её увеличения, если внезапно — спасение жизни ведёт к её увеличению? Или по вашему мнению пожилых лечить не нужно?

      • bioxakep
        /#19939332 / +2

        > не для эгоистичных целей продления жизней, а для их спасения
        Л — Логика.
        > В то время, как Вы хотите подольше пожить, некоторые дети являются инвалидами, потому что у них почки пострадали с рождения. И даже если им поставят чужую почку
        Это называется ложная дилемма.
        Данная технология как раз и направлено на то, чтобы устранить проблему дефицита органов (потому что для них не понадобится донор) и их ограниченной функциональности (ибо донорский трансплант — это всегда проблемы с иммуносовместимостью и т. п.) раз и навсегда. Речь о качественном скачке от нуля до бесконечности. Когда органы можно печатать в любом количестве — их заведомо хватит на всех. Вы ставите телегу впереди паровоза — берете сегодняшнюю проблему и зачем-то натягиваете ее на завтрашнее решение этой же самой проблемы.

        • c0f04
          /#19939502 / -2

          Раз уж упомянули логику, то давайте от неё и отталкиваться. Есть технология — есть коммерциализация. Стоить напечатанные органы будут очень дорого, это понятно из самого процесса. Домашних принтеров, как в случае 3D-печати пластиком, ожидать не стоит. Операция по пересадке тоже не будет дешёвой, более того, при широком распространении хирурги станут в дефиците. Плюс, ещё не было испытаний на людях. В медицине не работает метод быстро-быстро и в продакшн. Поэтому это далеко не завтрашнее решение всех проблем.

          А если пожилым людям будут пересаживать напечатанные органы для продления жизни, то, скорее всего, это будет не в этом и не в следующем поколении. А вот за больных может заплатить государство (с налогов, которые платим мы). Возникнет очередь, как обычно это и бывает. Пожилые люди в этой очереди вполне могут и оказаться, но логично было бы их ставить после детей и больных. И само собой я не рассматриваю случаи, когда человек сам может за себя заплатить. Хватит у нашего государства финансирования на продление жизни населению? Поэтому вопрос завтрашнего дня носит всё-таки больше этический характер (не забываем про возможную очередь).

          Ну и для доведения до абсурда, представьте себе людей, продающих свои квартиры, чтобы обновить себе органы для продления жизни по какой-нибудь комплексной программе. А ведь страх смерти у многих достаточно сильный. Может и дольше поживут, но пенсия будет уходить на съём квартиры.

          Есть мечты, а есть рыночная экономика и реальность сегодняшнего дня.

          • arielf
            /#19940656

            Какая чушь, Боже мой! Он уже и цену просчитал и сроки, и хирургов! Не, нельзя вам такое читать на ночь — нельзя.

            • c0f04
              /#19941112 / -1

              del (т. к. со слов запомнил неверно)

          • bioxakep
            /#19941850

            > представьте себе людей, продающих свои квартиры, чтобы обновить себе органы для продления жизни по какой-нибудь комплексной программе
            Представляю, и что? Лучше быть живым без квартиры, чем трупом с квартирой, не так ли?

            • c0f04
              /#19942456

              Многие с Вами не согласятся. Опять-таки, это всего лишь страх смерти. Есть ещё романтика жизни, причём именно цикла жизни, а не её вечной интерпретации. Если не понимаете о чём я, посмотрите фильмы «Мистер Никто» (очень в тему) и «Двухсотлетний человек». Люди разные бывают, мнения тоже разные.

              Конечно, есть вещи, которые пугают в старости, — это инвалидность и неспособность быть самостоятельным. Вот это действительно проблемы, это да.

    • Nulliusinverba
      /#19934786

      По какому критерию Россия гигант? По индексу Хирша исследования России на 22 месте по данным 2017 года И то, это совокупно с 1996 по 2017, а если считать за последние несколько лет, с 2013 года, то в своей весовой категории(>250 000 публикаций за период 2013-2019) по соотношению числа цитирований к числу публикаций она на последнем месте. Конечно, наукометрия не дает самое точное представление, а лишь первое приближение, но тем не менее.

      image

  2. Bottlenet
    /#19934354

    диабет 1 типа — аутоиммунная болезнь. То есть даже собственные островки вызывают иммунную реакцию и погибнут в даже если они из собственных стволовых клеток. Нужно учиться иммунитет перезагружать

    • arty
      /#19936136 / +1

      Для лечения диабета первого типа нужно две составляющие: отучить иммунитет атаковать островки Лангерганса, и потом восстановить островки Лангерганса. Ни одна из этих составляющих по отдельности не будет достаточной для выздоровления. Поэтому важен прогресс в любой из этих составляющих.

  3. arthi7471
    /#19934358 / +1

    Офигеть. Ну что тут скажеш кроме как молодцы ребята. Если я правильно понял они сделали то чего раньше никто не делал.

    • bioxakep
      /#19941854

      Ну вообще-то в этом и суть науки)
      Но здесь речь идет о прорыве в сложности. Помню, тут кто-то в комментах рассказывал, что у него дочка учится в американской школе и там проходит курс по искусственным органам, там препод объяснял, что одни органы ожидаются через 10 лет, а другие вообще через 100 (видимо, оценка проводилась как в начале секвенирования генома человека — при тогдашних технологиях; но прежде всего впечатлил сам факт, что такое преподают в школе). Похоже, поляки как раз и сдвинули первый 10-летний этап; не удивлюсь, если то, что ожидалось через 100 лет, реализуется эдак за 10.

      • Nulliusinverba
        /#19942924

        Через 100 мозг, наверное, ожидается. Если так, то это еще даже оптимистичной оценкой может быть.

  4. Punk_UnDeaD
    /#19937544 / +1

    Yeah Science!