29 сакавiка 2024, Пятніца, 17:18
Падтрымайце
сайт
Сім сім,
Хартыя 97!
Рубрыкі

Біяпрынтары: што перашкаджае надрукаваць чалавека цалкам

2
Біяпрынтары: што перашкаджае надрукаваць чалавека цалкам
ФОТА: ТАСС

Як зменіцца наша жыццё, калі ў кожнай клініцы з'явіцца біяпрынтар, які зможа друкаваць органы і тканкі.

Сярэдняя даўжыня жыцця чалавека ў свеце – 60 гадоў. Можна было б і даўжэй, але ёсць некалькі перашкодаў. Адна з галоўных – чалавечыя органы зношваюцца.

Гэтую праблему можна развязаць, калі замяніць непрацоўныя органы на новыя. Таму навукоўцы ўскладаюць вялікія надзеі на 3D-друк чалавечых органаў і тканак: гэта як звычайны 3D-друк, толькі замест пластмасавых «чарнілаў» з друкаркі з'яўляюцца жывыя клеткі. Яны пласт за пластом выстройваюцца ў патрэбны орган, піша technologies.rbc.ru.

Друк органаў

Першы прынтар, які ўмее друкаваць чалавечыя клеткі, з'явіўся ў 2001 годзе: яго стварыў вучоны Томас Боланд на базе самай звычайнай друкаркі, якая друкавала чарнілам на паперы. Той першы прынтар умеў будаваць ланцужкі ДНК.

Праз два гады Боланд запатэнтаваў прыладу, якая магла будаваць клеткавыя каркасы, – гэта быў першы ў свеце біяпрынтар. Потым на аснове тэхналогіі Боланда навукоўцы друкавалі практычна ўсе органы і часткі цела, ад вушных ракавін да печані, страўніка і яечнікаў. Практычна ўсе «запчасткі» ўжо спрабавалі перасадзіць жывёлам, але да людзей справа даходзіць рэдка.

Друк тканак і сасудаў

У брытанскім універсітэце Суонсі распрацавалі прынтары «Альфа» і «Амега». «Альфа» друкуе кавалкі костак, і яны ўжо выкарыстоўваюцца ў лякарнях. «Амега» друкуе мяккія тканкі: звязкі, мышцы, тлушч і скуру. Пакуль што яны не перасаджваліся людзям.

У Амерыцы навучыліся рабіць крывяносныя сасуды: у якасці «чарніла» выступаюць ствалавыя клеткі. А ў Інстытуце рэгенератыўнай медыцыны ў Уэйк-Форэст (таксама ЗША) ужо ўмеюць друкаваць скуру проста на целе. Напрыклад, у прынтар, які займае цэлы пакой, змяшчаюць свінню з парэзамі – і зарошчваюць ранку новымі клеткамі.

Хірургічная практыка

Тэхналогія біяпрынтынгу можа быць выкарыстаная не толькі для друку органа, але і для друку пухліны ў ім. Гэта трэба, каб студэнты медыцынскіх ВНУ практыкаваліся на рэальных чалавечых тканках. І каб хірургі-практыкі маглі «адрэпетаваць» складаную аперацыю.

Праверка новых лекаў

Перш чым новыя лекі патрапяць на рынак, іх трэба шмат разоў праверыць. Спачатку ў лабараторыі, потым на жывёлах, потым на людзях. Нават на апошніх этапах даследаванняў гэта застаецца небяспечным працэсам, таму што людзі ўсё ж такі моцна адрозніваюцца ад мышэй.

Нядаўна фармацэўты пачалі выкарыстоўваць надрукаваныя клеткі, каб тэставаць лекі: ствараюць патрэбны кавалак цела і глядзяць, як ён рэагуе на прэпарат. Першыя доследы праводзіліся на штучнай печані. Паводле статыстыкі, таксічная параза гэтага органа – самая частая прычына, чаму лекі не даходзяць да масавага рынку.

Звышздольнасці

Ва ўніверсітэтах ва ўсім свеце навукоўцы працуюць над камбінацыямі біяматэрыялу і электронікі. У 2013 годзе ў Прынстане стварылі пратэз вуха, у якое ўбудаваная ўзмацняльная антэна: калі вуха прышыць чалавеку, ён зможа чуць значна лепш. Яшчэ біянічнае вуха ўмее ўспрымаць радыёхвалі – з ім можна слухаць радыё без гаджэтаў.

Пакуль што «звышорганы» праходзяць этап даследаванняў і праверак: іх ствараюць і вывучаюць, прышываюць жывёлам, але не людзям. Паводле словаў Юсэфа Хесуані, аднаго з галоўных даследнікаў біядруку ў Расеі, першая аперацыя ў перасадцы «звышоргана» чалавеку пройдзе не раней за 2020 год.

Што яшчэ трэба будзе зрабіць

У біяпрынтараў шмат магчымасцяў ужывання, але мы амаль нічога не сказалі пра досвед перасадкі органаў, скуры, сасудаў у сапраўдных жывых людзей. Проста таму, што такіх прыкладаў мала. Гэтаму ёсць некалькі тлумачэнняў, і апісаныя яны ў дакладзе брытанскай даследчай кампаніі IDTechEx.

Па-першае, пакуль незразумела, як «запускаць» няродныя органы. Можна зрабіць страўнік, прышыць яго на патрэбнае месца, але як прымусіць гэты страўнік працаваць? Ёсць розныя спосабы, напрыклад электрычныя і хімічныя імпульсы, але яны не даюць гарантый.

Акрамя таго, клеткі – рухомы мяккі матэрыял, які лёгка дэфармуецца. Чым большая плошча друку, тым больш канструкцыі патрэбныя «рыштункі» – каркас, які будзе яе падтрымліваць. Хтосьці прапануе друкаваць тканкі адразу ў целе чалавека, хтосьці – выкарыстоўваць «носьбіта» (напрыклад, вырошчваць чалавечыя органы ў жывёлаў). Многія прапановы за гранню або фантастыкі, або этыкі, і ўніверсальнага рэцэпту не знойдзена. Друк можа займаць шмат часу. Напрыклад, на мачавы пузыр сыходзіць каля месяца. Увесь гэты час канструкцыю трэба акуратна падтрымліваць у адмысловым асяроддзі, і атрымліваецца проста дорага.

І, нарэшце, увесь час вядуцца спрэчкі пра этычны бок біядруку. Яго мала хто можа сабе дазволіць, і гэта павялічвае разрыў паміж беднымі і багатымі. Друк усё яшчэ небяспечны і недастаткова пратэставаны. Ён ідзе супраць прыроды, бо атрымліваецца, што мы самі можам зрабіць сябе лепш. Спрэчкі вакол гэтых пытанняў не сціхаюць.

Тым не менш адзін з дырэктараў Google Рэйманд Курцвейл выказаў здагадку, што да 2031 годзе ў кожнай клініцы будзе стаяць біяпрынтар, які здолее друкаваць і органы, і тканкі. Гучыць добра, але нам трэба прайсці яшчэ доўгі шлях клінічных выпрабаванняў (удалых і няўдалых), перш чым мы зможам масава перасаджваць паўнавартасныя надрукаваныя органы.

Напісаць каментар 2

Таксама сачыце за акаўнтамі Charter97.org у сацыяльных сетках