На борту Международной космической станции впервые в истории успешно напечатаны на 3D-биопринтере ткани почек и печени человека. Эксперимент показал, что микрогравитация может способствовать более равномерному распределению клеток — одной из главных проблем наземной биопечати.
Корректное функционирование внутренних органов человека напрямую зависит от упорядоченного расположения клеток. Воспроизведение этой сложной архитектуры является одной из главных проблем в области биопечати — технологии послойного создания биологических структур из живых клеток.
Недавний эксперимент, проведенный на борту Международной космической станции, показал, что условия микрогравитации могут способствовать решению этой задачи. Компания Auxilium Biotechnologies с помощью орбитального биопринтера успешно изготовила в космосе образцы тканей, содержащие клетки почек, печени и хрящей человека. Отмечается, что производство почечной и печеночной ткани за пределами Земли было осуществлено впервые.
Одним из главных препятствий для наземной биопечати является гравитация. Под ее воздействием клетки и микрочастицы в составе биочернил со временем оседают, что приводит к их неравномерному распределению. В живом организме разные типы клеток должны находиться в строго определенных позициях, поэтому данное смещение может негативно сказаться на работе будущей ткани.
Изначально компания Auxilium столкнулась с этой проблемой при разработке имплантатов для восстановления нервов. Для обеспечения равномерного высвобождения лекарственных веществ изучалась возможность печати в условиях микрогравитации. В 2024 году на МКС был отправлен принтер AMP-1, а в ходе последней миссии его применение расширили с имплантатов до создания тканевых структур.
В рамках миссии биопринтер изготовил ткани почек, печени и хрящей. Инженеры имели возможность наблюдать за процессом с Земли и корректировать задания в режиме реального времени. Данная миссия стала первой демонстрацией масштабируемой платформы, способной производить несколько различных биологических продуктов в одном цикле. Помимо тканей, были напечатаны 28 имплантатов для нервов.
Образцы вернулись на Землю 17 июня 2026 года и в настоящее время проходят анализ для оценки влияния микрогравитации на клеточную организацию и качество материалов.
Несмотря на достигнутый прогресс, до создания полноценных органов, пригодных для трансплантации, еще далеко. Созданные структуры являются экспериментальными образцами, а не готовыми к использованию трансплантатами. Исследователям предстоит провести годы работы, чтобы доказать клинические преимущества космического метода перед земным.
Полученные результаты свидетельствуют о том, что устранение гравитационного фактора может помочь добиться более равномерного распределения клеток в печатных конструкциях, что рассматривается специалистами как перспективное направление для развития регенеративной медицины и производства медицинских изделий в космосе.
Читайте также: В США разрешили запуск спутника-зеркала несмотря на протесты астрономов.