Российские ученые придумали, как решить основную проблему в трансплантологии — отторжение искусственно выращенных методами тканевой инженерии органов. Они изобрели не имеющий мировых аналогов гель на основе белка фибрина, который можно получать непосредственно из крови пациента. Он способен формировать внутри пересаживаемого искусственного органа или тканеинженерной конструкции капиллярную сеть, что решает две важные проблемы, которые ранее приводили к отторжению: к клеткам постоянно доставляются необходимые питательные вещества и удаляются ненужные токсины и углекислота.

Одна из основных проблем трансплантологии заключается в том, что пересаженные донорские органы могут отторгаться организмом пациента в силу иммунного ответа — организм воспринимает их как чужеродные. Задача современной биоинженерии — научиться выращивать и «конструировать» органы и ткани из собственных клеток пациента. Это позволит исключить отторжение, а также избежать долгих поисков донора и решить ряд этических задач.

Известно несколько способов создания искусственных тканей и органов в лаборатории: биопринтинг, скаффолдинг (наращивание ткани из клеток на специальной матрице) и др. Однако тут возникает новая проблема: если нужно воспроизвести сложную структуру органа или ткани, то необходимо повторить и разветвленную капиллярную сеть внутри них.

Выращивание кровеносных сосудов в тканях — это сложная задача для ученых-медиков. Пока искусственно выращенные органы и тканеинженерные конструкции плохо приживаются из-за того, что не получают питания, необходимого для нормального функционирования, а также не могут выводить токсичные вещества, образующиеся в процессе жизнедеятельности.

Решение этой проблемы предложили ученые из 1-го Московского государственного медицинского университета им. И.М. Сеченова. Они разработали специальный гель, в основе которого лежит белок фибрин, который будет браться из крови самого пациента.

— Фибрин является белком, который участвует в системе свертывания крови. Материалы на его основе очень распространены в медицине. Однако у него есть несколько ограничений, в частности быстрое разрушение при инкапсулировании в нем клеток, а также непрозрачность. Поэтому мы разработали особую модификацию этого геля, которая позволила устранить недостатки и сохранить его биосовместимость, — рассказала «Известиям» старший научный сотрудник Института регенеративной медицины Научно-технологического парка биомедицины Сеченовского университета Анастасия Шпичка.

По словам разработчиков, модифицированный фибриновый гель создает наиболее благоприятное микроокружение для клеток, которые начинают формировать в нем разветвленную сеть трубочек. В дальнейшем из них развиваются сосуды и формируется капиллярная сеть.

— Мы создаем условия для клеток, приближенные к жизни внутри организма. Клетки воспринимают сигналы извне и реализуют заложенную в них программу, которая позволяет им формировать сосуды, — отметила Анастасия Шпичка. — Это позволит в дальнейшем формировать сложные крупные органы и ткани, избегая их отторжения, так как они будут получать полноценное питание и освобождаться от токсичных веществ.

По словам Анастасии Шпички, помимо трансплантологии, гель также может быть широко использован в хирургии для заполнения полостей, образующихся, например, при удалении участка ткани, и покрытия ран.

Как сообщил «Известиям» научный сотрудник отдела медицинских нанобиотехнологий медико-биологического факультета РНИМУ им. Н.И. Пирогова Максим Абакумов, создание такого геля является важным шагом, который сможет ускорить процесс создания искусственных органов из клеток пациента, к примеру, методом биопринтинга.

— Над задачей приживаемости искусственно выращенных органов сейчас бьются во всем мире, и если коллегам удалось создать гель, в котором образуются сосуды, то это несомненно прорыв, — отметил ученый.

Работа по созданию геля на основе модифицированного фибрина поддержана Российским научным фондом (РНФ). Проект стартовал в текущем году. За три года на его реализацию фонд планирует выделить до 18 млн рублей.

Результаты исследований ученых Сеченовского университета опубликованы в ряде международных изданий — Biomediсal Materials, BioNanoMat и др.

Мария Недюк          

Источники

Российские ученые вырастили сосуды в геле
БезФормата.Ru Абакан (abakan.bezformata.ru), 08/08/2018
Примут как родных
Известия, 08/08/2018
Российские ученые вырастили сосуды в геле
НИА Хакасия (19rus.ru), 08/08/2018
Российские ученые вырастили сосуды в геле
Mirtesen.sputnik.ru, 08/08/2018
Ученые вырастили сосуды в геле
The world news (theworldnews.net), 08/08/2018
Ученые вырастили сосуды в геле
Известия (iz.ru), 08/08/2018
Ученые вырастили сосуды в геле
NewsGra.com, 07/08/2018
Ученые вырастили сосуды в геле
БезФормата.Ru Москва (moskva.bezformata.ru), 08/08/2018
Ученые вырастили сосуды в геле
ФГБОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (sechenov.ru), 08/08/2018
Ученые вырастили сосуды в геле
Российский научный фонд (rscf.ru), 08/08/2018
Ученые вырастили сосуды в геле
Российский научный фонд (рнф.рф), 08/08/2018

Похожие новости

  • 14/04/2017

    Российские ученые приблизились к разгадке механизма выработки лечебных белков

    ​Ученые ТГУ и МГУ выявили механизмы, которые играют главную роль в продукции миокинов - белков, обладающих противовоспалительным действием. Полученные данные помогут активизировать выработку в организме веществ, снижающих уровень воспалительных процессов.
    764
  • 31/05/2017

    Интерн НГУ получила премию им. Ю.Н. Соколова по лучевой диагностике

    ​23-25 мая 2017 года в Москве состоялся XI Всероссийский национальный конгресс лучевых диагностов и терапевтов «Радиология-2017».  «Радиология» на данный момент является самым популярным и масштабным медицинским мероприятием по лучевой диагностике в нашей стране.
    976
  • 20/08/2018

    Ученые установили, что на результат химиотерапии влияет процесс разрушения митохондрий

    ​Программируемое разрушение митохондрий, «энергетических станций» клеток, пределяет ответ опухолевых клеток на химиотерапию. Также этот процесс влияет на различные виды гибели клеток, такие как апоптоз и аутофагия.
    336
  • 02/08/2018

    Московские ученые предложили новый метод таргетированной терапии рака

    ​Сотрудники факультета фундаментальной медицины МГУ имени М.В. Ломоносова детально изучили связь между действием белка p53, метастазированием опухолей и «самоубийством» клетки. Они обсудили возможные подходы к прогнозированию развития метастазов и подбору лечения, а также предложили соединения, способные подавлять метастазирование.
    283
  • 20/04/2018

    Ученые обнаружили неожиданные функции белка, ответственного за программируемую гибель клеток

    Продолжая исследовать необычные роли белка каспаза-2, одного из важнейших участников апоптоза (программируемой клеточной гибели), биологи обнаружили еще один белок, с которым он может взаимодействовать.
    454
  • 14/12/2017

    Развитие регенеративной медицины получило мощный импульс

    Недавно в Московском университете им. М.В.Ломоносова проходил III Национальный конгресс по регенеративной медицине. Среди десятков интереснейших докладов особо выделялось выступление ученых из петербургского Института цитологии (ИНЦ РАН).
    1039
  • 19/10/2018

    Российские биологи открыли два новых вида ракообразных

    ​​Биологи Московского государственного университета им. Ломоносова обнаружили на Курилах два новых вида паразитических ракообразных, сообщила пресс-служба МГУ. "Исследование проходило в рамках направления "Животные" мегапроекта Московского университета "Ноев ковчег", поддержанного Российским научным фондом (РНФ).
    173
  • 12/03/2018

    Биологи МГУ о биосинтезе белка и проблеме старения

    ​Профессор Медицинской школы Гарвардского университета Вадим Гладышев получил в 2017 году грант Правительства РФ ("мегагрант") на создание лаборатории системной биологии старения в Научно-исследовательском институте физико-химической биологии имени А.
    472
  • 14/11/2017

    Цифровой гербарий МГУ - крупнейший поставщик данных о биоразнообразии России

    ​Данные об оцифрованных 786 000 образцов Цифрового гербария МГУ импортировали в Глобальную базу данных биоразнообразия GBIF. Информация на международной платформе стала доступна исследователям со всего мира.
    533
  • 29/12/2017

    Ученые разработали алгоритм для ДНК-оригами

    Международный коллектив российских и американских ученых предложил алгоритм компьютерного моделирования сложенных из ДНК трехмерных конструкций. Такие нанороботы могут использоваться в электронике и медицине, например, для доставки лекарств.
    579