Ученые Уральского государственного медицинского университета Минздрава России развивают технологии персонализированной регенеративной медицины и биопечати. Здесь создали криобанк, который может хранить до шести тысяч образцов клеток и тканей. В хранилище при температуре минус 200 °С содержатся образцы, полученные от животных и от человека, в том числе опухолевые, иммортализованные и диплоидные клеточные линии. 

Команда ученых приступила к выращиванию клеточных 3D-культур. Для этого образцы размораживают, культивируют и с помощью агарозного геля формируют сфероиды — миниатюрные сферы из живых клеток. Чтобы создать каркас для печати живых клеточных конструкций, используют биочернила собственного производства на основе желатина и альгината. 

Далее сфероиды смешивают с биочернилами и на биопринтере печатают конструкт. Время печати одного такого элемента составляет всего полтора часа. По мнению ученых, это открывает принципиально новые возможности для ускоренной регенерации тканей.

Главная цель проекта — разработка альтернативных методов регенерации костной ткани. Сегодня при тяжелых переломах для фиксации костей врачи вынуждены использовать металлические конструкции, что нередко сопровождается осложнениями. На базе лаборатории «Новые материалы и технологии персонализированной и регенеративной медицины» специалисты кафедры медицинской микробиологии и клинической лабораторной диагностики УгМУ вместе с сотрудниками кафедры детской хирургии разрабатывают подход, который в будущем позволит отказаться от металлических конструкций. 

Для этого из красного костного мозга и жировой ткани выделяют стволовые клетки, которые, дифференцируясь, превращаются в остеоциты (клетки костной ткани) — их можно использовать для регенерации костей. В сочетании с описанным ранее методом это позволит значительно снизить риски осложнений и ускорить восстановление пациента.

«Мы уже отработали методику биопечати и научились выращивать клеточные конструкции, теперь перед нами стоит задача масштабировать этот процесс и довести его до клинической практики. Речь идет не только о технологиях будущего, но и о реальном инструменте для спасения здоровья и жизни людей», — подчеркнул ассистент кафедры медицинской микробиологии и клинической лабораторной диагностики Даниил Корнилов.

«Формирование банка клеточных культур, создание собственных биочернил и отработка технологий биопечати открывают перед медициной принципиально новые горизонты, — отметила ректор УГМУ, академик РАН Ольга Ковтун. — Для нас особенно важно, что эти исследования ориентированы на решение конкретных клинических задач — сокращение сроков восстановления костной ткани пациентов и снижение рисков осложнений. Это наглядный пример того, как наука сегодня становится фундаментом медицины будущего».

Проект реализуется в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» (национальный проект «Молодежь и дети»).

Источник: Социоцентр