Иркутск
Улан-Удэ

Благовещенск
Чита
Якутск

Биробиджан
Владивосток
Хабаровск

Магадан
Южно-Сахалинск

Анадырь
Петропавловск-
Камчатский
Москва

Кожа из принтера: никакой фантастики

В Благовещенске осваивают технологию создания искусственной кожи

Кожа для лечения ожогов в скором времени может быть получена путем печати на 3D-принтере. С помощью того же принтера можно будет печатать и другие органы, а также создавать модели раковых опухолей для разработки индивидуального лечения рака. И в этом нет никакой фантастики: в компании «Некст Ген Биосистем» из Благовещенска, сформированной на базе Амурской медицинской академии, уже созданы необходимые технологии, которые после «обкатки» и получения необходимых разрешений можно будет использовать во благо регенеративной медицины. О том, как создавались технологии 3D-печати человеческой кожи и органов, что представляет собой напечатанный материал и почему на Дальнем Востоке стратегически важно создать криобанк, руководитель лаборатории клеточных технологий компании «Некст Ген Биосистем» Антон Яценко рассказал в интервью EastRussia.

Кожа из принтера: никакой фантастики
Фото: предоставлены Антоном Яценко
– Расскажите, как появилась идея печати человеческой кожи и органов на 3D-принтере, сколько времени прошло от ее возникновения до реализации?

– Идея зародилась давно – еще в студенческие времена я и мои будущие коллеги изучали научные азы регенеративной медицины – медицины, направленной на восстановление структур и органов у человека. Одним из ее направлений, получивших широкое распространение, стало лечение ожоговых и не ожоговых повреждений путем создания искусственного кожаного покрытия.
 
Для разработки технологии 3D-биопечати и создания искусственной кожи в 2015 году на базе Амурской ГМА была организована компания «Некст Ген Биосистем». В течение двух последующих лет мы с нуля полностью отстроили лабораторную структуру, закупили оборудование и реагенты, обучили персонал. Непосредственно научную работу с клеточным материалом мы начали вести с октября 2017 года.
 
– Когда ученые говорят о создании искусственной кожи, то обычно употребляют слово «выращивание», вы же говорите о 3D-печати. Означает ли это, что ваша технология единственная в своем роде?

– Точно могу сказать, что подобные проекты по созданию искусственной кожи с помощью технологий 3D-биопечати в России на данный момент отсутствуют. Конечно, попыток воссоздать кожный покров у нас в стране предпринимается довольно много, но они реализованы в рамках других технологий – чаще всего это обычное культивирование клеток и дальнейший их перенос на раневой дефект.
 
В мире сейчас есть два-три проекта, где ученые работают в той же области, где и мы, однако каждый подход имеет свои особенности, свои плюсы и минусы. При разработке нашей технологии мы постарались учесть все недостатки мировых проектов и реализовать оптимальный, по мнению наших профессоров и врачей, вариант искусственной кожи.


 
– В чем заключается главное отличие вашего проекта от мировых аналогов?

 – В первую очередь подходом к биопечати. Мы планируем использовать комбинацию различных видов биопечати, а также разные типы клеток, а не клетки одного типа, как делается в других проектах. Кроме того, в наших биочернилах есть компоненты растительного происхождения, которые были выделены из растений, произрастающих исключительно на территории Амурской области. Эти компоненты позволяют существенно повысить выживаемость клеток после процесса биопечати – большого стресса для клеток из-за воздействия механических факторов при прохождении через сопла и трубки. Таким образом, мы создали чернила, которые повышают регенерацию тканей и улучшают структуру создаваемого образца.
 
– 3D-биопринтер – тоже ваша разработка?

 – Нет, сотрудники нашей компании – биологи и врачи, и для нас разработать технику было бы затруднительно. Поэтому мы нашли партнеров – российско-швейцарскую компанию IQDemy, которая сегодня выступает одним из мировых лидеров по созданию принтеров под ключ.

Они полностью взяли на себя техническую часть проекта, и сейчас заканчивают создание принтера, поставку которого мы ожидаем в конце февраля – начале марта, и надеемся, что все пойдет хорошо.
 
– Как происходит процесс печати кожи и как она выглядит?

 – Процесс биопечати происходит достаточно просто – в принтер загружаются биочернила, в составе которых находятся не только клетки, но и определенный полимер, образующий необходимую 3D-структуру, а также ряд химических модификаторов, которые позволяют улучшить структуру полимера и повысить выживаемость клеток. Сначала происходит печать полимерной основы, на которую затем наносятся клетки – пассивным образом или также посредством печати.
 
Напечатанная кожа выглядит не так, как у человека. У нашего продукта не будет волосяных фолликулов, жировых и потовых желез – в этих «деталях» нет особой необходимости, поскольку они не несут нагрузки на начальной и последующих стадиях лечения ожоговых повреждений.
 
– Какие этапы должна пройти ваша разработка с момента создания в лаборатории до применения в медицинской практике, и сколько времени это займет?

 – До конца 2018 года мы планируем создать опытный прототип искусственной кожи, который будет использован в доклинических исследованиях. Поскольку создание биоклеточных продуктов строго регламентируется законодательством Российской Федерации, мы пройдем через ряд этапов регистрации. Первый этап – проведение доклинических исследований в 2019 году, после этого мы планируем выйти на клинические исследования, то есть работу непосредственно с ожоговыми больными. Затем, исходя из полученных результатов, будет определен срок, когда наш продукт сможет использоваться в практических целях.
 
– Кроме искусственной кожи вы также заявляете о возможностях биопечати других человеческих органов. На первый взгляд, это кажется фантастикой…

 – Это уже не кажется фантастикой, потому что в мире есть определенные успехи в 3D-биопечати органов. Самый яркий пример – мочевые пузыри, которые были напечатаны в США около четырех лет назад, и до сих пор люди, которым их пересадили, живы и здоровы, и никаких осложнений у них нет. Вообще, в научном мире и в регенеративной медицине технология 3D-биопечати – весьма трендовая область с большим количеством исследований. Научное сообщество понимает, что еще чуть-чуть и все это станет реальностью в практической деятельности врачей.
 
– Органы, напечатанные на 3D-принтере, смогут использоваться при исследовании онкологических заболеваний. Каким образом это будет происходить и что это даст в плане лечения онкобольных?

 – Действительно, с помощью технологий 3D-биопечати есть возможность создать модель опухоли конкретного пациента. В случае, если просто взять у него клетки и начать их культивировать, теряются разные важные для лечения факторы самой опухоли, например, ее микроокружение, которое очень сильно влияет на эффективность терапии. А технология 3D-печати позволяет все это сохранить. На такой модели опухоли можно проверить работу препаратов до применения их у онкобольного.
 
– Одним из перспективных направлений работы вашей лаборатории также заявлено создание криобанка. В чем необходимость реализации такого проекта и на какой стадии разработки он находится?

 – Дело в том, что в Москве и Санкт-Петербурге уже созданы коммерческие криобанки, которые работают как со стволовыми клетками пуповинной крови, так и с другими тканями и органами. А на Дальнем Востоке таких банков, к сожалению, нет. Поэтому наши больницы, которые предлагают соответствующие услуги по лечению различных заболеваний человека, вынуждены работать с банками из европейской части страны. Подобный подход требует многочасовой доставки «нежного» биологического материала до момента начала выделения стволовых клеток, что может привести к их нестабильности и низкой эффективности в дальнейшем. Помимо этого, необходимость доставки накладывает и дополнительные экономические затраты на потребителя услуги, которая и так не отличается низкой стоимостью.
 
Мы готовы стать инициаторами создания регионального криобанка, и уже проводим исследования на эту тему, изучаем возможности коммерциализации данной услуги. Начало практической деятельности в этом направлении во многом зависит от того, насколько быстро мы сможем получить лицензию на данный вид медицинской деятельности.
 
– Все исследования, которые вы проводите, требуют значительной финансовой поддержки. Кто выступает инвесторами проекта?

 –  У нашего проекта сейчас два основных инвестора: Амурская медицинская академия, на базе которой создана наша компания, а также частный инвестор, который был одним из соучредителей нашей компании. Кроме того, мы участвуем в различных грантовых российских программах и ищем другие источники финансирования.
Дни Дальнего Востока в Москве – 2018
3–9 декабря, Тверская площадь. 13–15 декабря, Экспоцентр. Официальный сайт мероприятия ddv.moscow