Инженеры человеческих тканей

Научные семинары в Троицком кластере продолжаются. 14 февраля эстафету принял Институт фотонных технологий РАН, ранее известный как ОПЛТ ИПЛИТ. Специализация работ Петра Тимашева, Никиты Минаева и Владимира Юсупова – лазерные технологии в регенеративной медицине.

Плоды мегагранта  

Специализация ведущего научного сотрудника ИФТ РАН и директора Института регенеративной медицины Сеченовского университета Петра Тимашева – тканевая инженерия. «Парадигма регенеративной медицины – это healing from inside, активация потенциала организма с помощью искусственной стимуляции», – начал доклад Пётр. Во многих ситуациях, где раньше обходились протезом, пересадкой ткани или донорского органа, теперь можно вырастить живую ткань из клеток самого пациента. Процесс этот многоступенчатый: печатается матрица из биоразлагаемого материала, выращивается имплант, который пересаживается в организм, клетки образуют новую ткань, а полимер растворяется.

Тимашев считает: чтобы добиться прорыва и создавать целые органы, нужно комбинировать структуры из материалов и структуры из клеток. Для 3D-печати скаффолдов используется метод двухфотонной полимеризации с использованием фемтосекундного лазера. Мировой лидер в этой области – Борис Чичков, профессор Университета Лейбница и руководитель отдела нанотехнологий лазерного центра в Ганновере.
В 2013-м институт выиграл мегагрант правительства РФ, Чичков был приглашён в Троицк, создана лаборатория лазерной инженерии, которой он руководит. «Нам повезло, мы и раньше работали с Борисом Чичковым, удалось его привлечь, – говорит Тимашев. – Благодаря ему были созданы установки, на которых мы провели уникальные работы. Борис приезжает сюда, а наши ребята ездят к нему на стажировку в Германию».

Для создания нужного объекта из клеток в Институте фотоники выбрали метод  клеточных сфероидов. «Это конструкция размером до 500 мкм, которую можно сформировать практически из всех типов клеток, – продолжает учёный. – Сфероид не только играет роль локального концентрата клеток, но и несёт биологическую функцию – сохраняет эпителиальный статус клеток». Этот процесс учёный называет «ошариванием».

Первый пациент

Дальше – опыты на мышах (и не простых, а генно-модифицированных, которые флюоресцируют зелёным), получение всех нужных разрешений и первая в России операция на человеке. У пенсионера были проблемы с мочеточником, ему пересадили «заплатку» размером 2х5 см. Производство импланта, готового к подсадке, заняло 20 дней. Для молодых этот срок может сократиться вчетверо. «Пациенту 70 лет, и вырастить его клетки – это challenge, подвиг наших клеточников. Понадобилось много времени, чтобы получить полноценные сфероиды. А для операции чем быстрее, тем лучше, потому что материал начинает немного деградировать, клетки его «едят». Словом, сверху поджимает одно, снизу – другое, и всегда нужен некий trick…» – рассказывает Пётр.

«Цель работ ИФТ – создание методов быстрого прототипирования, которые помогут решать проблемы тканевой инженерии, – подытожил Пётр Тимашев после выступления. – А лично моя цель – улучшение жизни конкретных больных». Первому из них уже стало лучше. «Операция прошла в Сеченовском университете в декабре 2017 года. Это наш первый пациент, мы его состояние непрерывно мониторим, пылинки с него сдуваем!» А готовятся к операции ещё шесть человек. «Мы выходим в клинику!»

Top demand

Один из слушателей лекции – замдиректора ИСАНа, основатель троицкой конференции по медицинской физике Олег Компанец. «Я здесь для повышения своей эрудиции, – ответил он. – Очень важно знать, чем соседи наши занимаются. Кооперация с ИПЛИТом
была у нас всегда, не исключено и новое сотрудничество в этой области. Сегодня было интересно, ребята молодые, очень живо рассказывают. Каждый доклад мог быть на целый час!»

Активнее всех задавала вопросы Елизавета Маликова, гендиректор компании «Ридсенс» из Наноцентра «Техноспарк». «Семинар достаточно полезный в плане того, чтобы понимать, какие из окружающих исследовательских центров занимаются технологиями, которые сейчас считаются top demand в мире. Это, прежде всего, автоматизация процесса подготовки живых клеток. На данный момент работа с клетками является «бутылочным горлышком», и тот факт, что ничего, кроме лазеров, к ним применить нельзя, говорит о том, что в ближайшее время будет много активности в этом направлении».

Владимир МИЛОВИДОВ,

фото автора