Исследователи из Университета Торонто (University of Toronto) разработали новый способ выращивания реалистичных человеческих тканей за пределами тела. Технология, получившая название AngioChip, со временем даст возможность заменять поврежденные человеческие органы.

Уникальность канадской методики заключается в использовании микроскопических трехмерных решеток, на которых можно выращивать отдельные клетки. Такие искусственные опоры позволяют получать клетки и ткани, которые больше похожи на настоящие, чем те, что выращены в плоской чашке Петри.

Микрорешетки создаются из биоразлагаемого и биосовместимого полимера POMaC и состоят из множества тонких слоев с нанесенными паттернами каналов шириной от 50 до 100 микрон. Слои, которые напоминают по виду компьютерные микрочипы, собираются в трехмерные структуры, внутри которых воспроизводятся синтетические кровеносные сосуды. По мере добавления новых слоев их облучают ультрафиолетом, чтобы соединить между собой.

Когда конструкция закончена, ее погружают в жидкость, содержащую живые человеческие клетки. Клетки быстро прикрепляются к внешней и внутренней стороне каналов и начинают расти так, как они делали бы это внутри человеческого тела.

С помощью этой технологии исследователям из Торонто уже удалось создать синтетические модели сердца и печени, которые работают как живые органы. При этом искусственная печень даже способна производить мочевину и перерабатывать лекарства.

AngioChip имеет большой потенциал в области фармакологических испытаний. Текущие методы тестирования, включая испытания на животных и в клиническом окружении, весьма дороги и поднимают множество этических вопросов. Испытания на выращенных в лаборатории тканях позволят получать очень реалистичные модели по весьма низкой цене. Это, в свою очередь, позволит фармакологическим компаниям замечать опасные побочные эффекты и взаимодействия между различными органами задолго до того, как их лекарства выйдут на рынок, что может спасти множество человеческих жизней. Помимо этого, AngioChip позволит оценивать эффективность существующих лекарств и составлять библиотеки химических соединений для создания новых.

В будущем синтетические ткани можно будет имплантировать в тело для восстановления поврежденных органов. Поскольку донором клеток может быть сам пациент, выращенные ткани будут генетически идентичными его собственным, что минимизирует риск отторжения.

Уже сейчас AngioChip готова для того, чтобы имплантировать ткани в тело животных. Искусственные сосуды эффективно соединяются с кровеносной системой организма. Полимерные решетки каркаса разлагаются без следа всего за несколько месяцев. Исследования с участием людей пока не проводились.

Теперь команда из Торонто работает над созданием технологии промышленного производства своих чипов и ищет способы коммерциализации разработки.