В Лаборатории тканевой инженерии и регенеративной медицины НИТУ МИСИС
В России утвердили первый ГОСТ на биопечать — создание живых тканей и органов на специальном 3D-принтере. На каком уровне развития находится технология в стране, какие части человека печатают уже сегодня и зачем понадобился единый государственный стандарт — в материале РИА Новости.
Только у нас
Идея биопечати появилась как ответ на острый дефицит органов для пересадки: что если не дожидаться донора, а вырастить нужную “деталь” и затем имплантировать в организм? Пионером в этой области стал российский ученый. В статье от 2003-го Владимир Миронов вместе с соавторами ввел термин “биопринтинг” в научный оборот. Сегодня он профессор Института биомедицинской инженерии НИТУ МИСИС.
“Лаборатория тканевой инженерии и регенеративной медицины, входящая в наш институт, как раз фокусируется на биопечати, — говорит РИА Новости директор института Федор Сенатов. — Это одна из сильнейших команд России с мировым именем”.
Причем команда молодая — самому директору всего 38 лет. По его словам, Россия входит в первую пятерку стран в области биопечати. Некоторые вещи умеют делать только у нас. Так, в 2023-м в госпитале Бурденко впервые в мире применили биопринтер для печати непосредственно на человеке — операцию медики и ученые выполнили совместно с биотех-компанией «3Д Биопринтинг Солюшенс».
Директор Института биомедицинской инженерии Федор Сенатов
“В большинстве случаев процесс похож на работу обычного 3D-принтера: есть столик, на нем выращивают ткань или орган, а потом пересаживают в организм. Но человек все-таки не плоский, а еще и подвижный — дышит, совершает движения. Обычным принтером на нем печатать нельзя. Нужен тот, который, во-первых, подстраивается под дыхание и микродвижения, а во-вторых, может печатать на сложной криволинейной поверхности. Поэтому мы применили роботическую руку. На ее конце — биопринтер с системой компьютерного зрения. Он видит, что перед ним происходит. Роботы-доставщики «Яндекса» ездят, видят, адаптируются. Так и этот робот видит, например, у человека ранение, его края, создает 3D-модель и начинает запечатывать клетками пациента, взятыми прямо у операционного стола”, — описывает процесс Сенатов.
Роботическая рука, используемая в биопечати
После этого в других странах провели всего несколько подобных операций, отмечает ученый. Кстати, и биопринтеры, и роботы, которые используются российскими специалистами, также отечественная разработка, причем локализация компонентов — 90-95 процентов.
Сначала плоское, потом трубчатое
Пока биопечать нельзя назвать массовой технологией. По словам Сенатова, ее развитие можно разделить на три больших этапа. Первый — печать всего плоского: сюда относятся фрагменты кожи и хрящи, например хрящ носа или ухо. Это биоинженеры уже научились делать хорошо.
Второй этап — печать всего трубчатого. Здесь уже сложнее, но есть успехи: пациенты начинают получать фрагменты сосудов, а в Южной Корее недавно имплантировали напечатанный элемент трахеи.
Третий этап, ради которого все когда-то и затевалось, — печать сложных функциональных органов: печени, почек, сердца. Первенство здесь снова принадлежит России. В 2015-м «3Д Биопринтинг Солюшенс» создала полностью функциональную щитовидную железу, которая действительно продуцировала гормоны. Правда, не у человека, а у лабораторной мыши. К сожалению, с тех пор прорыва так и не произошло: печать органов пока на экспериментальной стадии и до клинического применения еще очень далеко.
Биопринтер
“Почему все печатают сначала плоское, потом трубчатое, потом сложное? Если что-то довольно плоское — кожу напечатали и пересадили человеку или сразу на нем напечатали, — нужно, чтобы клетки жили. А чтобы они жили, надо получать питательные вещества через кровеносную систему. Если что-то тоненькое, как кожа, туда наши собственные сосуды успевают прорасти, и напечатанная ткань будет жить. А если это что-то большое, например большая щитовидная железа, она не успеет прорасти кровеносными сосудами, прежде чем клетки погибнут. Поэтому сперва надо научиться печатать стабильные кровеносные сосуды. Весь мир на втором этапе пока и находится. Когда этот вопрос будет решен, перейдем на третий этап”, — объясняет Сенатов.
Образец биоэквивалента ткани, созданного на биопринтере
ГОСТ на органоиды
Сложностей по-прежнему много. Их решают инженеры, химики, материаловеды, биологи, медики, айтишники — огромная мультидисциплинарная команда. А юристы уже сейчас работают над тем, чтобы обеспечить правовую основу для применения перспективной технологии. Национальный стандарт, регламентирующий биопринтинг, — шаг в этом направлении, говорят авторы нового документа.
ГОСТ Р 72595–2026 «Трехмерная биопечать эквивалентов тканей и органов. Базовые принципы. Термины и определения» разработан учеными Университета науки и технологий МИСИС в сотрудничестве с экспертами Ассоциации «Технологическая Платформа БиоТех2030» и лаборатории «3Д Биопринтинг Солюшенс».
Ученый за работой
“Стандартизация необходима для тестирования лекарственных препаратов, разработки персонализированных решений для пациентов. Наличие нормативной базы позволит повысить воспроизводимость результатов, ускорить трансфер технологий из лабораторий в клиническую практику и обеспечить безопасность разрабатываемых решений”, — говорится в пресс-релизе НИТУ МИСИС.
По мысли разработчиков, новый документ поможет преодолеть опасения, которые традиционно возникают в связи с появлением медицинских инноваций.
“Разработка стандартов на терминологию, системы контроля качества, а также рекомендаций по применению в данной сфере способствует повышению доверия к новым технологиям со стороны регулирующих органов и потребителей”, — говорит директор ФИЦ Биотехнологии РАН Алексей Федоров, чьи слова приводит пресс-служба университета.
Остается надеяться, что новый документ действительно поможет развитию биопечати в России — или, по крайней мере, не будет ему мешать.