3D-принтер, выращивающий человеческие органы
По мнению специалистов, в обозримом будущем 3D-печать человеческих органов можно будет осуществлять безоперационно – скажем, поврежденная почка будет «перепечатываться» стволовым принтером прямо в организме человека.
Валерия Прайд комментирует: «Можно печатать прямо внутри тела человека, что-то там доращивать стволовыми клетками. Когда-нибудь у нас будут печатать клапаны сердца, а затем, может быть, смогут и полностью распечатать сердце, сосуды».
Материалом для такого принтера может стать собственная клеточная база человека – его собственные стволовые клетки, искусственно размноженные в специальной среде. Это исключит возможность отторжения – по сути, человек станет своим собственным донором. Каждый орган, у которого закончился срок службы, сможет быть заменен точно таким же новым, причем состоящим из тех же самых клеток.
В таком случае не нужно будет использовать органы от живых или умерших доноров, поскольку это сопряжено с определенными проблемами. Это и реакция отторжения, и инфицирование, если имеются какие-то не диагностированные инфекции. А тут принтер печатает новые клетки. В таком случае будет полная генетическая совместимость.
Впрочем, есть один орган, пересадка которого на сегодняшний день представляется ученым невозможной. Человеческий мозг – это триллионы нейронных связей, принцип работы которых до сих пор не изучен. Впрочем, даже на эту запретную территорию уже началось научное вторжение.
Валерия Прайд добавляет: «Сегодня уже появляются протезы мозга. Например, для крыс сделали искусственный гиппокамп – своеобразный чип. Крыса с вживленным гипокампом живет в обычном режиме. Таким образом, есть предпосылки к тому, что какие-то участки мозга можно просто заменить кибернетическим протезом. Чем это обернется, сегодня трудно сказать. Широко известен феномен пластичности мозга, когда одни области мозга, которые раньше никогда не обрабатывали звуковых сигналов, вдруг начинают их обрабатывать».
Впрочем, переходить от крыс к людям ученые-трансплантологи не торопятся. В первую очередь потому, что сам предмет пересадки недостаточно изучен. Сегодня мозг – это одна из главных загадок, и над ней бьются ученые всего мира. Эксперименты с ним проводятся уже не первую сотню лет, но их результативность до недавнего времени оставляла желать лучшего.
Но после того, как ученые из Шотландии заявили о своем прорыве в области стволовой 3D-печати, научная общественность, пусть и осторожно, но заговорила о перспективах работы с головным мозгом.
Однако сегодня ученые с уверенностью заявляют, что несколько важных этапов на пути к решению главной загадки уже пройдено. Пока человечество с интересом читало роман «Голова профессора Доуэля», в Советском Союзе похожие операции осуществлялись на практике.
Профессор Владимир Петрович Демихов успешно выполнял пересадку верхней половины туловища в экспериментах на собаках, и весь мир знает об этом. Так что теоретически и даже практически это можно сделать. Другое дело – этические, деонтологические и прочие вопросы, касающиеся донорства.
Более того, сам по себе мозг уже давно не является неприкосновенным. Первые трепанации черепа, пусть и ритуальные, проводились еще во времена неолита. Сегодня хирургия мозга является, пожалуй, самым перспективным направлением медицины. Последнее достижение нейрохирургов – замена некоторых участков мозга, когда поврежденные его участки могут замещаться. Сейчас очень широко обсуждаются вопросы о стволовых клетках, о компенсационных нейрофизиологических механизмах.
Впрочем, сегодня ученые готовы попробовать впервые в истории человечества взять на себя ответственность за пересадку всего головного мозга. Эту решающую операцию планируют провести в ближайшие годы. Медицина уже подошла к этому вплотную.
Однако при пересадке мозга может возникнуть одна трудность, справиться с которой трансплантологи не смогут. Создать мозг на трехмерном принтере пока невозможно, а живой мозг в случае пересадки сохраняет свои свойства крайне недолго.
Вот о чем мечтает хирург-трансплантолог Алексей Чжао: «Мы, трансплантологи, сохраняем орган, но только при температуре 4 градуса Цельсия в специальном растворе. Это позволяет до 24 часов сохранять орган перед пересадкой, но не более того. В общем-то поиск этих вещей идет, но пока не найдено ни возможностей, ни сред, ни режимов заморозки органов до предельно низких температур, чтобы можно было их хранить сколь угодно долго – и 10 лет, и 20. Если решение будет найдено, можно будет создать банк органов, об этом мечтал и Демихов».