В Южной Корее женщина стала первым человеком в истории, которому была трансплантирована трахея, созданная с помощью 3D-печати из стволовых клеток. Теперь ее опыт может помочь другим пациентам, потерявшим части трахеи из-за рака или травмы.
Специалисты из Университета Гачон и Католического университета Кореи в течение двух последних десятилетий проводили исследования по частичной замене органов с использованием 3D-печати и стволовых клеток. В последнее время они сотрудничали с корейской биомедицинской инженерной компанией T&R Biofab, чтобы соединить свои научные разработки с технологией 3D-печати, пригодной для медицинских целей.
В результате был создан 3D-биопринтер, который вводит в донорские эпителиальные клетки носа и ушного хряща bioink и поликапролактон (PCL), синтетический стабилизатор поликапролактона, для создания прочных и гибких органов, подходящих для трансплантации.
В 2019 году ученые использовали 3D-биопринтер T&R для создания серии искусственных трахей для кроликов. Через год после имплантации 13 из 15 кроликов остались живыми. У некоторых из них даже обнаружился неонатальный хрящ, что указывает на успешную адаптацию и низкий риск отторжения трансплантатов. Эти результаты помогли команде продвинуться к их первому испытанию на людях.
После того как 50-летняя женщина потеряла часть трахеи из-за рака щитовидной железы, она стала первым человеком в мире, которому была трансплантирована трахея, созданная с помощью 3D-печати из стволовых клеток. Исследователи использовали МРТ и компьютерную томографию для определения идеальных размеров трахеи. За две недели команда создала трахею длиной 5 сантиметров, готовую к пересадке. Трансплантация была выполнена в 2023 году. Женине не только не потребовались иммунодепрессанты, но и в ее новой трахее начали формироваться новые кровеносные сосуды.
Ученые уже создавали человеческие органы с помощью 3D-печати из стволовых клеток и пересаживали органы, полностью изготовленные из синтетических материалов с помощью 3D-печати. Однако трахея представляет собой более сложную задачу. Она состоит из С-образных хрящевых колец, каждое из которых выделяет защитную слизистую оболочку. Теперь 3D-биопринтер помочь другим пациентам, потерявшим части трахеи из-за рака или травмы.