Модель человеческого сердца впервые напечатали на 3D-принтере

Ученые из Тель-Авивского университета использовали плюрипотентные стволовые клетки, чтобы напечатать человеческое сердце уменьшенного масштаба. Они утверждают, что для печати полноразмерного сердца потребуется та же технология. Работа опубликована в журнале Advanced Science.

В прошлом году исследователи из Школы инженерных и прикладных наук Гарварда Джона А. Полсона воспользовались методом скручивания биополимеров, чтобы создать искусственный желудочек сердца. Они говорили о том, что для формирования полноценного четырехкамерного сердца потребуется много времени, однако биоинженеры из Тель-Авивского университета смогли создать миниатюрную копию человеческого сердца уже сейчас.

Для печати ученым потребовались образцы жировой ткани пациента. Благодаря технологии, изобретенной Синъя Яманака (Shinya Yamanaka), они перепрограммировали их в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPS-клетки), которые имеют свойства, идентичные эмбриональным стволовым клеткам. При этом внеклеточный матрикс (ECM) они переработали в персонализированный гидрогель. В сочетании с собственными клетками пациента гидрогель используется для печати толстой васкуляризованной ткани сердца, которая соответствует биохимическим свойствам человека. Этот же гидрогель они использовали для формирования всего сердца, включая главные кровеносные сосуды.

«Это первый в истории случай, когда кому-либо удалось успешно распечатать целое сердце с кровеносными сосудами, желудочками и камерами. Пока оно маленькое — размером с сердце кролика, но для большого сердца человека потребуется ровно та же технология», — рассказал руководитель исследования профессор Тал Двир (Tal Dvir).

Дальнейшие планы исследователей сосредоточены вокруг биологических особенностей созданного ими сердца. Они хотят заставить его биться точно так же, как бьется нормальное сердце в груди человека. По их словам, для этого необходимо, чтобы все клетки работали сообща и обладали способностью насоса. В случае успеха ученые планируют испытать напечатанную модель на животных in vivo.

Ранее исследователи из Кембриджского университета (Великобритания) создали искусственную и функциональную мини-плаценту человека при помощи трофобластов.