Ученые выращивают человеческие ткани с помощью тофу, бумаги и льда

Прошло более десяти лет с тех пор, как первый выращенный в лаборатории орган — мочевой пузырь — был успешно имплантирован в организм человека. С тех пор только в одной Америке на очередь для пересадки встали десятки тысяч людей, а во всем мире и того больше. Но наука пока не может производить органы в подобных масштабах и по доступной цене. Причина — сложность их выращивания: для превращения в функционирующие ткани человеческим клеткам требуется очень специфическая среда.

Для выращивания органов необходимы каркасы молекулярного масштаба, чтобы клетки правильно создавали форму органа и его внутреннюю структуру. Чаще всего каркасы синтетические, но это не обязательно. Поэтому ученые решили искать материалы среди часто встречающихся в повседневной жизни вещей. Они составили список из нетрадиционных методов, уже используемых для выращивания человеческих тканей.

Например, в Австралии ученые работали с 3D-принтером, создающим каркасы изо льда. Их использовали для выращивания искусственных дуг аорты и тонкостенных и толстостенных артерий. А в одном проекте более пористые каркасы создавали из тофу. Для создания богатых карбонатом кальция каркасов пригодилась яичная скорлупа. Подобные каркасы подходят для управления клетками, производящими матрицу материалов для регенерации костей. Одна группа ученых вымыла растительные клетки из листьев шпината и вырастила сердечную ткань в оставшемся каркасе растительной стенки. Другие исследователи пытались использовать морские губки, бумагу, текстиль, сою и яблочный жмых, оставшийся после изготовления сидра.

Плюс подобных каркасов в том, что на их поверхности остается белковый материал, взаимодействующий с клетками лучше, чем полностью синтетический. Современные синтетические каркасы для культивирования клеток требуют трудоемкого процесса изготовления и специального оборудования. И все еще создают проблемы: они могут быть менее гибкими или, наоборот, могут быть непрочными, из-за чего не сохраняют форму по мере роста. И последнее — они слишком дорогие, что мешает производству в больших масштабах.

Фото: ValentinaKru / Shutterstock