3D-біодрук: медицина майбутнього

0
461

“Раніше магію плутали з медициною, сьогодні медицину плутають з магією”.

Томас Сас, американський психіатр

Медицина невпинно йде вперед. Вчені вже змінювали гени, проводили найскладніші операції. Чого чекати далі? Одним із новітніх винаходів людства є 3D-друк, однак фахівці з медицини зайшли ще далі – відтепер друкувати органи на спеціальному принтері – реальність! Таке “диво” швидше необхідність, аніж розкіш, адже сьогодні ринок  трансплантології вимагає нового підходу, коли справа йдеться про життя людини.

Здавалося б, у XXI столітті для медицини немає нічого неможливого, однак невтішна статистика свідчить про інше: щорічно понад 25 % пацієнтів помирають через нестачу донорських органів. Ця проблема охопила таку величезну кількість людей, що стала глобальною у світі медицини, оскільки наявність необхідних біоматеріалів, відсутність бюрократичних проблем могли б урятувати сотні життів.

Однак технічний прогрес завжди знаходився на сходинку вище, і недарма, адже новітні технології 3D-біодруку органів (шкіри, суглобів) мають надзвичайний результат і можуть по праву вважатись новим винаходом людства. До речі, незважаючи на всю дивовижність, метод є абсолютно безпечним для людини.

Вперше про можливість 3D-біодруку заговорили у США, а в 2003 році подано патент на цю технологію, однак реалізувати її змогли лише через 3 роки. На стадії розробки експерти стверджують, що перша надрукована нирка, яка вже буде готова до трансплантації, з’явиться у 2030 році.

Які результати є на даний момент?

Зараз технологія біодруку знаходиться на стадії розробок під контролем експертів. Вона приваблює інвесторів, які готові зробити мільярдні вкладення у цей успішний проект. На стадії експериментів вчені вже досягли успіхів. Піддослідній миші вдало імплантували надруковану щитовидну залозу у компанії «3D Bioprinting Solutions» (Росія), а макакам змогли пересадити кровоносні судини у Китаї.

Однією із видовищних подій на конференції TED-2011 став друк на 3D-принтері людської нирки прямо під час доповіді американського хірурга Ентоні Атали. Тоді це викликало справжній фурор серед учасників події.

Зменшені копії органів – носа, вух, шкіри – вже друкують і вони успішно функціонують. Наступний етап – друк людських органів та їх імплантація людині.

Чим ця технологія унікальна?

3D-біодрук може застосовуватись у багатьох напрямках:

  • Військова сфера. Раніше імпланти виготовляли із матеріалів, які відторгаються організмом. За допомогою біодруку кінцівки і тканини зможуть стати повноцінною частиною тіла. До того ж, це можна зробити будь-де, навіть у безпосередній зоні бойових дій. Зразки донорських тканин нашаровуються в спеціальній герметичній камері з використанням спеціальних рідин й ультрафіолету. Це дозволяє відтворювати орган індивідуально для кожного пацієнта, при цьому доступ людей до його створення мінімальний, що гарантує максимальну стерильність.  
  • Госпіталі та фармацевтика. Перш ніж препарат потрапить у широке застосування, період його тестування займає близько 15 років. Зрозуміло, що це тривалий період для медицини. Біодрук на принтері дозволить зекономити час і проводити випробування препаратів набагато швидше. Технологію особливо цінують онкологи: на основі тканин можна спостерігати за реакцією організму на різні види хіміотерапії або на той чи інший тип лікування у лабораторних умовах, а не на живій людині.
  • Пластична хірургія та косметологія. Ця сфера має всі шанси стати найбільш затребуваною, адже ніхто б не відмовився виглядати молодим. Тому мати рівний ніс чи красиві вуха стане цілком реально у недалекому майбутньому, при цьому нові органи будуть трансплантувати поверх “старих”, уже наявних.

 

Хто буде займатись біодруком і яка вартість такого задоволення?

Вже зараз у світі представлені компанії, які активно застосовують біодрук у своїй діяльності:

  • Organovo (Сан-Дієго, США). Займається продажем тканин печінки для фармацевтичних компаній;
  • Cyfuse Biomedical (Токіо, Японія). Друкує шкірні покриви та має змогу вирощувати судини для імплантації до 2 мм;
  • 3D Bioprinting Solutions (Москва, Росія). Розробляє технологію друку органів людини методом безкаркасного друку.

Вартість принтера, на якому здійснюється друк органів, варіюється в межах від 10 000 до 200 000$ залежно від складності  органів, які він може надрукувати. Основні моделі, що здійснюють таку ювелірну роботу – 3D Bioplotter (200 000$), Novogen MMX (250 000$) та Biobot 1 (10000$).

Перспективи розвитку в Україні

На жаль, Україна не входить до числа країн, де активно розвивається технологія біодруку, однак розвиток цього методу не зможе залишити байдужими клініки та фармацевтичні компанії, яким буде необхідно врятувати життя людини. 3D-біодрук допоможе зменшити вартість операцій із пересадки органів не тільки за кордоном, але й в Україні. Трансплантація – це затратна, високотехнологічна процедура, яка вимагає найвищого рівня командної роботи серед лікарів.

Інтеграцією адитивних технологій в українську медицину першою почала займатись студія 3D-друку Bila Muraha, яку заснували Віктор та Надія Баклани. За допомогою технології 3D-друку вони створювали предмети побуту, проте зараз у їхньому арсеналі – декоративні кавери для протезів, біонічні (роботизовані) протези. Друкують на 3D-принтері частини тіла та органи на основі медичних даних пацієнта, тим самим даючи лікарям можливість підготуватися до майбутньої операції і врахувати потенційні ризики. Свій перший протез у 2015 році подружжя Бакланів подарувало 25-річному Івану Кушнерьову з міста Запоріжжя, який втратив у зоні АТО обидві руки.

Ця технологія відносно нещодавно почала застосовуватись в Україні, однак кожен випадок демонструє професіоналізм і готовність до нових технологій, які збільшують шанси на життя під час будь-яких загроз. Передумовою для розвитку й активного застосування 3D-біодруку є величезний попит і надзвичайно складні умови й вимоги до трансплантології органів, що можуть суттєво спроститись.  

НАПИСАТИ ВІДПОВІДЬ