Врачи хотят имплантировать первую трахею, напечатанную на 3D-принтере

 Доктор Фаиз Й. Бхора, руководитель отделения грудной хирургической онкологии в медицинском центре Святого Луки-Рузвельта в Нью-Йорке, надеется стать первым врачом, которому удастся имплантировать больному человеку 3D-печатную трахею. Доктор Бхора вместе со своей исследовательской группой хочет создать первую индивидуальную трахею без применения синтетического материала.

 В рамках этого новаторского проекта используется 3D-принтер, который печатает трахеи из полностью биологических материалов и стволовых клеток для роста ткани. Врачи надеются, что такие имплантаты сократят – или даже сведут к нулю – необходимость в дополнительных операциях по удалению или замене имплантатов, ведь индивидуальная трахея будет расти вместе с человеком и никогда не потребует замены. Все это обещает невероятные перспективы, особенно для маленьких пациентов, которые будут продолжать расти после имплантации.

 Трахея – это трубка длиной около 10 см, которая начинается под гортанью и соединяет ее с бронхами. Исследования начались с силиконовой модели трахеи, которая была разработана на основании данных КТ-сканирования и распечатана на 3D-принтере Fab@Home за 15 минут.

 Теперь для создания трахеи доктор Бхора и его группа используют раствор биологического геля. В него внедряются или вводятся стволовые клетки, преобразующиеся в хрящевую ткань, из которой состоит трахея.

 Со слов Бхора, пересадка трахеи людям с ожогом дыхательных путей, стенозом или болезнью легких практически невозможна. В мире было сделано всего несколько подобных операций, и многие из этих пациентов умерли вскоре после имплантации. Трахеотомия – еще один вариант операции для пациентов с проблемами дыхательных путей. В этом случае в горло вставляется дыхательная трубка, которая лишает пациента возможности говорить и способствует развитию инфекций.

 Управление иммунной реакцией организма – это сложная задача при пересадке любого органа, ведь организм может отнестись к новому органу как к чужеродному телу, которое необходимо отторгнуть. Особенно это касается трахеи, так как имплантат постоянно подвергается воздействию вредоносных организмов во время дыхания.

 Орган, созданный из собственных клеток человека – например, биоинженерная трахея – поможет снизить риск отторжения, в результате чего он прослужит намного дольше. «На данный момент еще не существует подходящего решения, если вдруг возникнет необходимость в замене или пересадке большого сегмента дыхательных путей… Последние два года мы пытаемся найти решение для самых тяжелых случаев, когда у пациента действительно нет выбора», – говорит доктор Бхора.

 К настоящему времени исследовательской группе под руководством доктора Бхора удалось имплантировать 3D-печатную трахею свинье, и она по-прежнему жива спустя три месяца после операции. Кроме того, выяснилось, что трахея растет вместе со свиньей, и это очень обнадеживает врачей, которые надеются в будущем имплантировать биоинженерные органы детям, родившимся без трахеи или с другими дефектами дыхательных путей.

 Врачи по всему миру ищут способы применения 3D-принтеров в биомедицинских целях, например, в области тканевой инженерии, где 3D-печать уже использовалась для создания специальной биоразлагающейся трахеальной шины, которая предотвратила разрушение дыхательных путей ребенка.

 Доктор Бхора надеется, что исследования его команды будут протекать достаточно успешно, и им удастся имплантировать первые 3D-печатные трахеи уже через несколько лет: «Нам еще нужно продумать способы импрегнирования 3D-печатных дыхательных путей стволовыми клетками, которые гарантированно будут размножаться». Также он выражает общее восхищение возможностями, которые новая технология предлагает для биомедицины. Доктору Бхора кажется, что когда-нибудь органы для пересадки, которых так отчаянно не хватает, будут распечатываться на 3D-принтерах, и у медицины отпадет необходимость в донорах.

Статья подготовлена для 3dtoday.ru