Американская иммунолог создала первые биотехнические легкие. У нее это заняло 18 лет

Автор:
Аня Синящик
Дата:

Сотрудники медицинского факультета Техасского университета вырастили и пересадили свиньям органы дыхания. Это первый случай, когда биотехнические легкие прижились, а подопытные выжили. Корреспондент «Бабеля» Аня Синящик разбиралась, почему это достижение выходит за рамки микробиологии

Ученые Национальной лаборатории Галвестона вырастили искусственные легкие и пересадили их четырем свиньям. Чтобы снизить риск отторжения, органы выращивали из клеток самих подопытных животных. Транспланты прижились, в их тканях развились здоровые кровеносные сосуды. Это серьезный шаг вперед: ранее, когда биотехнические легкие пересаживали грызунам, те умирали за несколько часов.

Как они это сделали

Исследовательская группа доктора Джоан Николс взяла легкие у свиней-доноров. Смесью из детергентов и сахара они очистили легкие от клеток, оставив «каркас» из межклеточного белка. Дальше они наполнили эти каркасы кровеносными сосудами и клетками легочной ткани свиней-реципиентов. Каркасы «созревали» в резервуарах, наполненных питательными реактивами, которые помогли клеткам прижиться. Свиньям-реципиентам заменили левое легкое на выращенный биотехнический имплант и хирургически присоединили его к сердечно-сосудистой системе — за исключением легочных артерий.

Резервуар биореактора, где 30 дней выращивали новые искусственные легкие

Jean Niles, Joaquin Cortiella, Joan Nichols via ScienceNews

Почему это важно

Коллеги Джоан Николс говорят, что ее последний опыт с пересадкой легких свиньям — это важный шаг к тому, чтобы вырастить биотехнические легкие, пригодные для человека. Свиньям не вводили препараты, подавляющие иммунитет, как это обычно делают при трансплантациях. У всех подопытных животных легкие прижились; они не испытывали проблем с дыханием. Следующий этап — это присоеднить импланты к легочным артериям, которые будут снабжают орган кислородом.

Далее группа Николс планирует создавать биотехнические легкие человека. Для этого они собираются печатать «каркас» легких на 3D-принтере.

Кто такая Джоан Николс

Профессор медицины внутренних органов, микробиологии и иммунологии. Кроме того, Николс — заместитель директора Национальной лаборатории Галвестона, расположенной в Техасе. Построили ее десять лет назад, это лаборатория четвертого уровня биологической безопасности — таких в США всего два десятка.

Её индекс Хирша — 23 (у иммунолога 42 научные статьи, которые активно цитируются коллегами).

«Иммунными» исследовательскими проектами доктор Николс занимается с 1985-го. В ее копилке — изучение реакции легких на воздействие загрязняющих веществ и/или респираторных патогенов (таких, как птичий грипп), воссоздание человеческого легкого в лабораторных условиях. Еще ученая использует взрослые и эмбриональные стволовые клетки для взращивания тканевых конструкций. На них удобно отслеживать развитие вируса и защитную реакцию организма.

К проекту по выращиванию легких её подтолкнула плачевная ситуация с донорством органов в педиатрии. Экспериментируя с выращиванием искусственных легких для свиней, профессор надеется помочь детям, которые нуждаются в пересадке дыхательных органов.

«Нельзя сразу всем рассказывать о своих достижениях, пока самому себе не докажешь, что твое изобретение и вправду стоящее», — заявила доктор Николс во время презентации первого воссозданного в лабораторных условиях человеческого легкого.

Иммунолог перечислила трудности, с которыми сталкиваются ученые-новаторы: их неохотно публикуют в научных журналах, коллеги и грантодатели относятся к высокорисковым проектам с предубеждением. Кроме того, пионерам зачастую требуется оборудование, которого не существует в природе. Биореактор, в котором команда Николс выращивала легкие, ученые сконструировали из подручных материалов: аквариума, пластика, который используется как сырье в лодочной индустрии, и насосов, купленных на интернет-аукционе.

«Мы смогли создать гораздо лучшую сосудистую систему в легких, раньше этого не удавалось», - заявили доктор Николс и доктор Кортьелла

utmb.edu

На то, чтобы вырастить человеческое легкое, у команды доктора Николс ушло 15 лет. По словам Хоакина Кортьеллы, ее коллеги и директора Лаборатории тканевой инженерии и регенерации органов при Техасском университете, первые пациенты с искусственными легкими могут появиться уже через пять-десять лет.

Доктор Николс о вызовах, с которыми сталкиваются ученые, работающие над трансплантацией искусственных легких

Поясните: в Республике Беларусь «травят» СМИ. Что происходит?

Автор:
Александр Михедов
Дата: