На пути к созданию 3D-биопечатной печени для пациентов с неудачей

Амбициозная ставка, которая обещает переопределить терапевтический подход к печеночной недостаточности, в настоящее время находится в стадии реализации. Исследовательская группа под руководством университета Карнеги-Меллон получила финансирование в размере 28,5 миллионов долларов от американского агентства ARPA-H с целью производства функциональной печени человека посредством 3D-биопечати.

программапод кодовым названием LIVE (Иммунокомпетентная объемная инженерия печени)это не просто еще один лабораторный тест, а целенаправленная попытка создать ткани, которые могли бы стать «мостом жизни» для пациентов в критическом состоянии.

«Мост» к выздоровлению

Его главное нововведение ЖИТЬ заключается в философии лечения. В отличие от классических трансплантаций, требующих полной замены органа, 3D-печатная печень предназначена для дополнительного функционирования. Как объяснил Адам Файнбергпрофессор биомедицинской инженерии в Карнеги-Меллоне и руководитель исследования, цель состоит в том, чтобы создать биологическую ткань, которая будет временно имплантирована пациенту.

Срок службы этого искусственного трансплантата составит от двух до четырех недель — критический, но достаточный срок для регенерации естественной печени пациента. По сути, он обеспечивает необходимое время восстановления в случаях острой печеночной недостаточности, предотвращая необходимость постоянной трансплантации. Этот подход может значительно разгрузить списки ожидания, высвободив ценные трансплантаты для пациентов с хроническими и необратимыми повреждениями.

FRESH-технология и «универсальные доноры»

ИЛИ технологический сердце предприятия бьется в ритме метода FRESH (обратимое внедрение суспендированных гидрогелей произвольной формы). Это передовая технология 3D-биопечати, которая позволяет создавать сложные структуры из мягких материалов, таких как коллаген, которые разрушаются обычными методами печати. Объединив эту технику с платформами «3D льда», команда стремится создать ткани с полностью функциональной сосудистой сетью, что исторически было самым большим препятствием в тканевой инженерии.

Не менее впечатляющей является стратегия борьбы с отторжением трансплантата. LIVE стремится использовать «субиммунные» клетки. Это клетки, модифицированные в лаборатории, чтобы действовать как «универсальные доноры». Если метод окажется успешным, пациенты смогут получить трансплантат без необходимости проходить тяжелое иммуносупрессивное лечение, которое часто создает дополнительную нагрузку на их и без того страдающий организм.

Глобальный альянс ученых

Это широкое сотрудничество, объединяющее ведущие институты и биотехнологические компании. Рядом с Карнеги-Меллон находится Вашингтонский университет, сопредседателем которого является профессор Келли Стивенс, а также известная клиника Майо, Берлинский университет Шарите, Университет штата Айова, Питтсбургский университет и компания FluidForm Bio.

Финансирование является частью программы PRINT ARPA-H, которая фокусируется конкретно на персонализированной регенеративной терапии. График установлен сжатый, но реалистичный: в течение следующих пяти лет команда надеется подготовить трансплантат размером с взрослый орган для доклинических испытаний, открывая путь для первых применений на людях.

Перспективы за пределами печени

Хотя печень является первым применением, успех LIVE может открыть пути решения ряда других заболеваний. Ожидается, что в будущем опыт, полученный в области васкуляризации и биопечати сложных тканей, будет использован при построении тканей сердца, поджелудочной железы и почек.