Продолжение беседы корреспондента РИА АМИ с научным руководителем ЧУ Лаборатории биотехнологических исследований «3D Bioprinting Solutions» Владимиром Мироновым. Ваша компания занимается воспроизведением органов с помощью метода биопринтинга. Чем предлагаемая вами технология лучше существующих методик «выращивания» органов для трансплантации, в частности, той, по которой работает профессор регенеративной хирургии Каролинского Института Паоло Маккиарини? Всего есть три подхода к созданию органов. Первый – это наш, который предполагает печатание. Второй подход заключается в том, что у трупа или животного изымается орган. С помощью «стиральной машины» и детергентов вымываются все клетки, и остается каркас, который заселяют аутологичными клетками пациента. Этот процесс требует наличия биореактора. Публикации в научных журналах показывают, что таким образом можно сделать сердце, легкое и печень. Есть мнение, что их изготовление станет реальным через пять лет. Но я немного сомневаюсь. Проблема в том, где взять трупы людей, если органов для трансплантации не будет хватать? Если же брать животное, то тут возникают вопросы, связанные с аутоиммунными защитными реакциями организма. Регуляторные агентства, например Управление по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных препаратов США (FDA), не одобряют пересадку органов животных. Некоторые могут возразить, что сейчас широко распространена пересадка взятых у животных клапанов. Однако эти клапаны предварительно фиксируются в формалине. А если пересаживать живую, непроцессированную, нефиксированную ткань, то очень велик риск аутоиммунных заболеваний, и во-вторых, есть опасность, что вместе с органами будут пересажены и вирусы, что грозит вспышкой эпидемии, такой как СПИД. То есть, вылечив 20 тысяч человек, мы рискуем приобрести эпидемию, которая может охватить несколько миллионов человек. С социальной точки зрения это очень рискованно. Одно время была попытка создать трансгенных животных, на которых можно было бы выращивать человеческие органы, но это не разрешают регуляторные органы. Третий подход предложил лауреат Нобелевской премии по медицине японец Синъя Яманака, который занимается индуцированными клетками. Суть его в том, что человеческий орган выращивается в свинье. Технически это возможно. Более того, орган становится аутологичным. Это достигается тем, что в фибробласт из кожи человека добавляются четыре гена, после чего он пересаживается в бластоцисту, а бластоцита пересаживается в матку свиньи. Свинья вынашивает плод, который имеет, например, человеческую поджелудочную железу. Но, у этого органа есть соединительная ткань, сосудистая и нервная система от «хозяина». То есть мы опять сталкиваемся с иммунной проблемой. Есть более радикальный метод, но он довольно противоречивый. Можно взять фибробласты, сделать из них стволовую клетку и добавить еще один ген, который выключит развитие головы. Аборт нежизнеспособного плода без головы официально разрешен. Если зиготу пересадить в суррогатную мать, то через девять месяцев получается организм, который в принципе идентичен организму потенциального реципиента. Но тут возникают этические вопросы: суррогатная мать, ацефал. Другой момент – выращенные органы получаются все-таки маленькими. Были опыты, которые показали, что если взять почку от новорожденной мыши и пересадить крысе, то она вырастает. Если взять почку от крысы и пересадить кролику, то она тоже вырастает. Но, например, руку вы не пересадите. С помощью метода Яманаки не получится вырастить сразу большой орган, а ходить с маленькой рукой несколько месяцев нереально. Так что в любом случае, если даже другие технологии окажутся успешными, всегда найдется место и для нашего метода. Но стволовые клетки таят в себе опасность, поскольку в определенных условиях могут превращаться в раковые… Это относится к эмбриональным, тератогенным стволовым клеткам. Сейчас с ними уже никто не работает, потому что используются индуцированные клетки, получаемые из взрослых клеток человека. Вторая проблема – чтобы взять нормальную дифференцированную клетку человека и превратить ее в стволовую, надо добавить четыре гена. То есть мы имеем дело с генной терапией в четвертой степени. Получить разрешение в регуляторных органах на такого рода манипуляции в клиниках будет очень и очень сложно. Если мы заглянем в будущее, нужны ли еще будут операции в традиционном виде, или мы сможем печатать органы прямо в организме человека? У нас есть такой проект по печати органов не в лаборатории (in vitro), а сразу на человеке (in sito). По сути дела биопринтинг становится роботизированной хирургической операцией. Здесь есть свои сложности, хотя в принципе несколько научных коллективов уже работают в этом направлении, и мы в том числе. А если у человека возникнет желание в процессе биопринтинга что-то улучшить, где-то добавить, например, сделать мышцы покрепче, а какую-то систему поменьше? Как вы считаете, человечество готово к этому? В отношении улучшения могу сказать, что природа-мать тысячелетиями отрабатывала лучшие варианты. Если, например, сделать кровеносный сосуд более прочным, тогда возникнут интимальные утолщения, поскольку изменятся механические характеристики. Если сделать клетки «вечными», не способными к регенерации, то при повреждении они не будут восстанавливаться. Еще один пример. Коллаген – белок, обеспечивающий прочность и эластичность кожи, разрушается ферментом коллагеназой. В коллагене есть определенный участок, на который и воздействует этот фермент. Но можно сделать такие клетки, где этот участок будет отсутствовать. Я называю это «искусственный тефлон». Опыты на животных, у которых отсутствовал этот сегмент, показали, что коллаген кожи у них не деградирует. Но коллаген присутствует также в кости. Если он перестанет деградировать, то разовьется страшная боль в суставах, из-за чего станет невозможно двигаться. Любая попытка улучшить природу на данном этапе не рассматривается. Дай Бог, если бы мы сделали не хуже природы. Человек со своим желаниям улучшить то, что природа отрабатывала тысячелетиями, похож на слона в посудной лавке. Хотя, теоретически, с помощью биопринтинга мы можем создать орган, который будет лучше природного. Целью биопечати является благое дело: восстановление утративших функцию органов (кожа, хрящи, почки и т.д.), или создание органов для фарминдустрии для тестирования препаратов без использования животных. Сейчас закон, регулирующий биомедицинские клеточные технологии, только находится в стадии разработки. Как вы считаете, какие положения должны быть обязательно включены в него? Главные принцип медицины – не навреди. Если условия по производству клеток нестерильны, появляется опасность инфицирования. Если клетки аллогенные или от другого человека, то есть опасность развития аутоиммунного заболевания. Самое главное – найти баланс. Регуляция, конечно, это хорошо, но каждая регуляция имеет свою цену. Если, например, маленькая компания, у которой недостаточно средств, будет вынуждена тратить их на доказательства, то особого прогресса в науке не будет. Беседовал Рамиль Валеев
↧