Напечатанное живое сердце
Будущее уже здесь, оно живое и бьётся. Учёные из Тель-Авивского Университета напечатали первое в мире трехмёрное сердце с кровеносными сосудами, используя персонализированные «чернила» из коллагена, белка, который поддерживает клеточные структуры, и иных биологических компонент.Об этом необычайном прорыве сообщили учёные профессор Таль Двир, доктор Ассаф Шапира из факультета естественных наук ТАУ и Надав Нур, его докторант, в журнале Advanced Science.
Само сердце размером с кроличье, и оно ещё не работает. Двир заметил, что «печать» человеческого сердца будет использовать такую же технологию.
«Нам нужно развивать улучшенную технологию», – сказал он. «Клетки ещё не сформировали насосную способность; в настоящее время они могут сокращаться, но нам нужно, чтобы они работали вместе. Мы надеемся, что мы добьёмся успеха и покажем эффективность и пользу нашего метода».
Иными словами, следующим этапом является выращивание сердца размером с сердце грызуна в лаборатории, его печать и вызревание, а также обучение искусственного, но биологического органа, «вести себя» как сердце. Ещё нужно испытать напечатанные сердца на животных, чтобы проверить их функциональность.
Профессор Таль Двир
Профессор Таль Двир
Прорывы учёных в Тель-Авиве являются вехой в науке трансплантологии: ткани печатали и раньше, но в них отсутствовала васкуляризация – кровеносные сосуды – без которых нормальное функционирование сложной ткани невозможно.
Печать тканей была и раньше, но лишь простых тканей без кровеносных сосудов. «Это первый случай, когда кто-либо успешно спроектировал и напечатал целое сердце с клетками, кровеносными сосудами, желудочками и камерами», – сказал Двир.Например, учёные успешно печатали ткани хряща и аортального клапана, но цель заключалась в том, чтобы создать ткани с васкуляризацией: кровеносные сосуды, включая капилляры, без которых органы не могут выжить, не говоря уже о функционировании.
Тель-авивские учёные начали с жировой ткани человека и разделили клеточные и неклеточные компоненты. Затем они перепрограммировали клетки, чтобы они превратились в плюрипотентные стволовые клетки, которые затем могли бы стать мышечными или эндотелиальными клетками.
Неклеточные материалы, включая большое количество белков, были переработаны в «персонализированный гидрогель», который служил «чернилами», – пояснил Двир.
Ассаф Шапира смотрит на печать сердца
Хотя технология все ещё находится на раннем этапе, печатные органы уже используются в учебных целей в медицинских школах и у врачей в целях планирования сложных операций.
Двир надеется, что технология позволит произвести сердца, пригодные к трансплантации, а также заплатки в регенерации больных сердец.
Печать органа состоит из трёх главных этапов. Первый, этап допечатной подготовки, включает сканирование органа, например, при помощи МРТ. На втором этапе печатается орган, слой за слоем, а на третьем этапе происходит «вызревание» печатного органа в биореакторе.
По информации ВОЗ, сердечно-сосудистые заболевания являются главной причиной смерти в мире, и в настоящее время трансплантация является единственным вариантом у пациентов в худших случаях.Но количество доноров ограничено, и многие умирают в ожидании. А пациенты, получившие трансплантаты, порой умирают из-за иммунной реакции.
Сердце считалось особенно сложным в изготовлении из-за его большой сложности и давления, которое ему нужно выдерживать.
Ключевым моментом является то, что использование собственных клеток пациента значительно снижает вероятность иммунной реакции, пояснил Двир. Его самая большая надежда на то, что печать органов сделает их пожертвование излишним.
«Возможно, через 10 лет в лучших больницах мира появятся принтеры, печатающие органы, и эти процедуры станут регулярны», – сказал он.Также он сказал, что больницы, скорее всего, начнут с более простых органов, чем сердце.
Ссылки
Israeli Scientists Print World’s First 3-D Heart – Haaretz
Israeli scientists unveil world’s first 3D-printed heart with human tissue – The Times of Israel
3D Printing of Personalized Thick and Perfusable Cardiac Patches and Hearts – Advanced Science
Комментарии (47)
agat000
18.04.2019 06:30+2Заголовок вводит в заблуждение. Орган не работает, значит не живой.
Когда заработает, тогда и поговорим ©stalker1984
18.04.2019 12:57+1Поддерживаю. Можно расходиться. У моей бывшей жены в 2006 были круче результаты когда она в чашке Петри ЭПСК диферинцировала в кардиомиоцитов и те сокращались в синусном ритме. А это так себе клетки в желешке.
mishast
18.04.2019 16:40-1ЭСПК диферинцировала в кардиомиоцитов — это уже давно делают и успешно.
Там вроде написано
«Затем они перепрограммировали клетки, чтобы они превратились в плюрипотентные стволовые клетки, которые затем могли бы стать мышечными или эндотелиальными клетками».
Я вот так понимаю, что они сделали тоже самое.
Но статья так плохо написано, что непонятно, сделали они это или нет.
В статье написано, что раньше была проблема с тем, чтобы напечатать вместе с кровеносными сосудами.
Но не понятно: они решили эту проблему? В чем была проблема раньше? Как они решили эту проблему?
Да, один пиар…
msin
18.04.2019 10:06+5В основе сердца лежит уникальная мышечная ткань — миокард.
Печатать сердце из коллагена и белка — полностью бессмысленное занятие, даже если там есть сосуды… только, чтобы показать — смотрите, как я могу (пиар).
В любом случае такое сердце никогда не будет работать так, как настоящее. Правильнее назвать это печатью муляжа сердца, которое никогда нельзя будет использовать для пересадки.
И я сомневаюсь, что вообще сердце можно напечатать — придется печатать его как единую мышцу, с сосудами, клапанами, нервами и рецепторами.linux_id
18.04.2019 10:32+1А если допустим напечатать заплатку из тканей миокарда и вживить в сердце на место рубца после инфаркта, а не печатать полностью сердце?
msin
18.04.2019 11:07А зачем? Если повреждение сердца совместимо с жизнью, то оно постепенно само восстановится за счет регенерации и правильного образа жизни… А если не совместимо, то, скорее всего, до имплантации заплатки пациент не доживет…
Тем более, что после вживления заплатки нужно ждать, пока она приживется… Как бы не пришлось всё это время жить на аппарате искусственного кровообращения, потому что в мышце и сосудах сердца разрыв и нормально сокращаться оно не сможет — при сокращении создается приличное избыточное давление…
arielf Автор
18.04.2019 15:50Какая чушь! На месте инфаркта образуется рубцовая ткань. Заплатки на сердце разрабатываются в Японии.
msin
18.04.2019 16:29-1Не встречали людей, которые полностью восстановились после инфаркта?
Я не про инвалидов, а про тех, у которых нет ограничений по физической нагрузке. Они как-то обходятся без заплаток.
Организм человека имеет очень широкие возможности в плане адаптации и регенерации… но если вы больше верите в трансплантологию, то я не возражаю.arielf Автор
18.04.2019 16:42Ваше «восстановление» называется перераспределением нагрузки. Шрам не исчезает, а ежели он большой — функция сердца явно уменьшена. Заплатка позволит целиком восстановить его функцию.
arielf Автор
18.04.2019 16:05-2Ну, вы наверное, лучше биоинженера мирового уровня Таля Двира знаете — как нужно.
msin
18.04.2019 16:36+1Нет, просто большинство людей понимают — где чистый пиар, а где реальный прорыв.
Описанное в этой статье — как раз первое. И хорошо еще, если это первый шаг к прорыву, но я в этом сомневаюсь… Это лично моё мнение, а не заключение специалиста (о чем я и написал).
Подозреваю, что вы кардиолог примерно такого же уровня, как и я, поэтому предлагаю на этом закончить дискуссию :-)arielf Автор
18.04.2019 16:39-2Я биофизик и общался и с Талем Двиром и его коллегами, он реально биоинженер мирового уровня, и знает о чём говорит и выполняет.
msin
18.04.2019 16:42+1это как-то меняет тот факт, что напечатанный орган сердцем не является и не может являться в принципе?
arielf Автор
18.04.2019 16:52+1И почему? Оно анатомически нормальное (маленькое) сердце — главная проблема щаз — нерегулряное сокращение кардиомиоцитов, о чём и указано в публикации. А какие у вас принципы?
msin
18.04.2019 17:12+1Из статьи совершенно неясно, есть ли в этом «сердце» клапаны, нервы, рецепторы давления крови — т.е. все то, что делает сердце сердцем.
Возможно, при «вызревании» этот орган и станет нормальной сердечной тканью, но сердцем вряд ли.arielf Автор
18.04.2019 17:20Это первый случай, когда кто-либо успешно спроектировал и напечатал целое сердце с клетками, кровеносными сосудами, желудочками и камерами
И ещё у них запланированы КИ на животных.
muhaa
18.04.2019 12:55-1По информации ВОЗ, сердечно-сосудистые заболевания являются главной причиной смерти в мире, и в настоящее время трансплантация является единственным вариантом у пациентов в худших случаях.
Не медик, но по-моему здесь читателя намеренно вводят в заблуждение. Главная причина смерти при сердечно-сосудистых заболеваниях это как раз таки сосудистые заболевания (атеросклероз, инфаркты, инсульты). Бывают еще проблемы с клапанами или ритмом. Пересадка сердца здесь или ничем не поможет, или есть варианты намного проще.arielf Автор
18.04.2019 16:56Cardiovascular diseases are the number one cause of death in industrialized nations. To date, heart transplantation is the only treatment for patients with end?stage heart failure.
www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5408160
msin
18.04.2019 17:02+1Атеросклероз коронарных артерий — причина ИБС (ишемия) и инфарктов.
До сих пор лечили шунтированием, сейчас, вроде, начали вставлять расширители просвета кровеносных сосудов.
В этом смысле замена сердца в идеальном случае полностью избавит от этих проблем…arielf Автор
18.04.2019 17:25Лучше, конечно, растворять бляшки. Щаз разные группы работают как в направлении малых молекул, так и в энзимной терапии.
www.sens.org/a-small-molecule-approach-to-removal-of-toxic-oxysterols-as-a-treatment-for-atherosclerosismsin
18.04.2019 17:39Вот лично я гораздо сильнее верю в возможность восстановления органов, в том числе и медикаментозными методами. Атеросклероз бьёт по 4 органам — сердце, мозг, глаза и почки. Трудно даже сказать — какой вариант наименее неприятный… и совершенно точно, что не все органы из этого списка можно пересаживать (мозг точно нельзя)
А трансплантология это чересчур кардинальное вмешательство в организм… даже если это генетически твой собственный материал (приём иммунодепрессантов на всю оставшуюся жизнь это ужас без конца).
Я считаю, что начинать надо с попыток восстановления работоспособности органов, не важно чем — энзимами или чесноком с лимоном.
Ну и на крайний случай механическая чистка и увеличение просвета сосудов…
muhaa
19.04.2019 21:53Ели бы это так работало… Загуглите навскидку. Первое что нашел: эффективность стентирования
В частности там написано: «В течение первого года после коронарного стентирования отмечено снижение риска общей смертности на 3,3% и вероятности повторного нефатального инфаркта на 2%. „
К слову говоря, недавно стентирование артерий (не коронарных) сделали одому не самому чужому для меня человеку. Эффект — нулевой. И сосуды нельзя “почистить». Они зарастают соединительной тканью и полностью деградируют.
Организм это не автомобиль, в котором можно просто так что-то заменить и все станет хорошо. Когда в нем начинает все идти не так, становится вообще все не так. У кого-то это начинается после 40, у кого-то после 70.
firedragon
18.04.2019 14:11-4Как пошутили в твитере, теперь евреи могут объяснить откуда у них столько сердец с Украинской ДНК
epishman
18.04.2019 17:03+1Все очень обнадеживающе, но мой врач недавно вернулся со стоматологической конференции — там перестали топить за на импланты на верхней челюсти (они по прежнему отторгаются, и костная ткань продолжает деградировать), и советуют вернуться к старой технологии — коронки и мосты. Я понимаю, что искусственное сердце важнее, но почему-то зубы никто не пытается печатать. Это так трудно, что невозможно?
rtakyiv
18.04.2019 17:57"Я биофизик и общался и с Талем Двиром". Так бы и написали, друган опубликовался, надо попиарить. Блин обидно — "впрвые… живое сердце...", заходишь, а там…
Есть анекдот баянный. НИИ такое-то выиграло стопицотмиллионный грант на разработку метода превращения говна в повидло. Отчет по первому году: "На хлебушек уже намазывается, работаем над вкусом."
Поймите меня правильно, я не умаляю новизны, публикация хорошая, но зачем писать в этом заголовке то, чего в исходнике и близко нет?
arielf Автор
19.04.2019 21:37Как много невежественных, глупых комментариев! К счастью, лично от вас и таких как вы в этом мире ничего не зависит. Правильно говорит Дэвид Дой — главный враг цивилизации: незнание.
rtakyiv
19.04.2019 09:55Вы же мне пол кармы снесли, и все из-за этой нелепой статьи) Заголовки такой желтизны простительны журналистам (на самом деле нет). Но вы назвались биофизиком — к вам и спрос больше. Нельзя вот так вот просто взять и написать «оно живое и оно бьется» если оно не живое и не бьется! Я как болван эти примитивные ролики смотрел в ютюбе где мужик кусок мяса в ДМЕМе перед камерой крутит. И все думал «вот сейчас дернется, сейчас сократится». Вам о желтизне тут только ленивый не написал. Первый коммент тучу плюсов собрал — люди дальше просто не докручивают. Иногда нужно признать, что статья кривая вышла и поправить или переписать.
Heian
18.04.2019 20:32Возможно, через 10 лет в лучших больницах мира появятся принтеры, печатающие органы, и эти процедуры станут регулярны
Ну, тут он явно пропустил какой-нибудь нолик) Или, может, он просто джуниор-профессор. Знаете, когда менеджер справляется о сроках, а джун радостно «да фигня, за неделю справлюсь». Продолжение знает каждый не-джун)arielf Автор
19.04.2019 21:33-1У вас миснусы уже ставить некуда
Heian
19.04.2019 21:40Ну контраргументов у вас ноль, а стало быть, я по-прежнему прав. Ничего, лет через 10 еще схлестнемся в словесном квейке под аналогичной статьей (может статься, с этими же самыми учеными). Запомните этот твит)
У вас миснусы уже ставить некуда
Если карма дойдет до -300, то будет ачивка «Тролль».arielf Автор
18.04.2019 22:51-1Ну почему, лёгкие, например, вырастили и проверили. Всё работает как часы! Аргументов много, знаний у вас ноль.
Heian
18.04.2019 23:06Угу, вот только ни вы, ни ваши потомки не сможете проверить это на себе в ближайшую сотню лет. И все, что вам останется — показывать докторам статьи навроде вышеприведенной и растерянно говорить «ну как же это, господа хорошие, вырастили же… проверили… работает, как часы! как это — не делаете? арряяя, это у вас знаний ноль!»
arielf Автор
18.04.2019 23:29Ну, живя в России многого не застанешь ;-)
Heian
19.04.2019 00:25-1Боюсь, в означенный мною временной период Яхве не снизойдет со своими биопечатными дарами даже к уважаемым ребе, коим приходится — и, будьте покойны, придется — довольствоваться вполне себе обычными, классическими сердцами. Куда уж там каким-то гоям…
dotfinal
19.04.2019 00:49-1Напечатали сердце, но это не сердце и оно не работает.
Я также могу показать яблоко и сказать, мол, вот, вырастил сердце, только это не сердце, а яблоко.
Утрирую, конечно, ценность в этом, скорее всего, есть, но с кликбейтами переборщили.
WeberWebber
19.04.2019 13:36У израильских учёных новый челлендж:
Сегодня, А. Лукашенко — айтишникам: «Вы можете распечатать сердце, но ребенка вы не распечатаете»rtakyiv
19.04.2019 14:56Он правда так сказал? Почему айтишникам а не биоинженерам? не хотел бы я видеть результат такой печати в стиле «Пока что нет нервов, капилляров и часть каркаса мы взяли из губки-бодяги. Запланированы клинические испытания»
WeberWebber
19.04.2019 15:46За неимением в Беларуси биоинженеров приходится делиться наболевшим с «яйцеголовыми» [его термин]. Последним целый раздел в сегодняшнем стэндапе был посвящен, например:
Говорим о цифровой экономике, не понимая сами, что это такое за цифра и почему ее так называют. Ну, это вы разберитесь сами в этих же компьютерах, в этих «Википедиях», залезьте, почитайте, чем отличается цифровизация от компьютеризации и так далее.
rtakyiv
19.04.2019 22:56Сурово… В последнее время тенденция, если читаю новости и возникает мысль «да ну нахрен, быть не может такого» — обычно правдой оказывается…
arielf Автор
Примечание автора: мы живём в уникальное время, на наших глазах возникает новое будущее, о котором ещё 10 лет назад мы и не мечтали! И оно не просто чьё-то далёкое будущее, оно наше будущее, и от наших решений сейчас будет зависеть наше здоровье завтра! Приглашаем вас в нашу группу и на наши популярные лекции о радикальном продлении жизни.
Ну и пока «палестинские беженцы» устраивают терракты, «израильская военщина» выращивает новые органы на замену! Русскоязычный ролик любезно предоставлен Консульством Израиля в Санкт-Петербурге.
Группа SENS Volunteers в поиске волонтёров дизайнеров и переводчиков. Сейчас, благодаря Глобальной Сети, каждый может помочь в приближении будущего без болезней и старения!
arielfeinerman@gmail.com