Вставные кости, запасные зубы
Доктор Вуньяк-Новакович и ее коллеги с нуля вырастили в своей лаборатории две маленькие кости. Они были созданы из стволовых клеток человека и полностью повторяют форму костей челюсти.
«Этот успех может иметь далекоидущие последствия», - считает ведущий специалист в этой области доктор Чарлз Ваканти. Доктор Ваканти - директор лабораторий тканевой инженерии и регенеративной медицины в больнице Brigham and Women's в Бостоне.
«При наличии инструментов визуализации с достаточно высоким разрешением можно смоделировать предметы практически любой, самой изощренной формы, например косточки среднего уха, и получить их точную копию, - говорит Ваканти. - Это замечательный пример тканевой инженерии в лучших ее проявлениях».
«Выращенные кости сейчас испытываются на животных и небольшой группе людей», - говорит Розмари Ханцикер, руководитель программы в Национальном институте биомедицинской визуализации и биоинженерии. Институт финансирует исследования в этой сфере, в том числе работу ученых Колумбийского университета. По словам Ханцикер, в течение десяти лет такие кости могут стать в операционных обычным делом.
«Этой сферой очень заинтересовались венчурные инвесторы», - говорит профессор Массачусетского технологического института Роберт Лангер. Доктор Лангер получил или подал заявку на получение свыше 750 патентов в области тканевой инженерии и систем направленной доставки лекарств. Он выступает консультантом для многих коммерческих компаний, реализующих результаты его исследований.
Профессор Мичиганского университета в городе Энн-Арбор Скотт Холистер и его коллеги разрабатывают технологию реконструкции костей лица, позвоночника и конечностей. Он - соучредитель компании Tissue Regeneration Systems, которая вводит эту технологию в коммерческий оборот.
По словам доктора Вуньяк-Новакович, подавшей заявку на патент через Колумбийский университет, работа ее лаборатории привлекла значительный интерес инвесторов. Но говорить о коммерческом применении пока рано. «Мы начинаем проводить исследования на крупных животных, это поможет понять, насколько безопасна технология, до начала ее коммерциализации», - говорит она.
Доктор Вуньяк-Новакович, доктор Уоррен Грейсон и другие члены команды использовали цифровые изображения сустава, чтобы направить аппарат, вырезавший трехмерную копию сустава (так называемый каркас) из очищенного костного материала.
Затем ученые превратили каркас в живую ткань, поместив его в камеру, которая в точности повторяет его форму, и добавив клетки человека, как правило, извлекаемые из костного мозга или жира, убранного при липосакции.
В камеру-биореактор постоянно подавались кислород, гормоны роста, сахар и другие питательные вещества, чтобы кость могла расти.
«Клетки растут быстро, - говорит доктор Вуньяк-Новакович. - Они не знают, в теле они или в культуре. Они всего лишь реагируют на сигналы».
