Ученые создали аналог барабанной перепонки из клеточных сфероидов. Эксперимент на шиншилле помог восстановить зверю слуху. В перспективе разработку будут применять на людях.
В Сеченовском медуниверситете была проведена уникальная операция. Ученые пересадили шиншилле биоподобный материал барабанной перепонки, созданный с помощью 3D-биопринтера. В университете пояснили, что повреждение барабанной перепонки может возникнуть по разным причинам, включая травмы и последствия инфекционных заболеваний. Сегодня проблему пока что решают хирургическим вмешательство, при котором используются различные ткани (например, хрящ и фасция), вырезанные и вживленные в поврежденную область.
Однако такой метод не лишен рисков. Имплантаты не всегда приживаются, возможно сохранение дефектов и повторение операции. Кроме того, используемые материалы не способны обеспечить адекватную передачу звуковых волн и вибраций, как это делает естественная барабанная перепонка.
Новый метод позволяет снизить указанные риски. Первые успешные результаты уже доказали его эффективность: у шиншиллы, ставшей объектом эксперимента, слух полностью восстановился уже через месяц. При детальном изучении области перепонки с использованием эндоскопа ученые не смогли даже определить точное место вживления биоэквивалента - степень восстановления оказалась настолько высокой. Восстановление перепонки оказалось полным, включая способность передачи вибраций.
В основе разработки ученых - клеточные сфероиды. «Клеточные шарики» позволили избежать необходимости использования собственных тканей пациента. Это делает процедуру имплантации менее травматичной и более быстрой, в сравнении с традиционной операцией. Материалы для создания импланта были разработаны в Сеченовском университете.
Состав биоэквивалентов включает несколько ключевых компонентов. Первый из них - коллагеновая мембрана, служащая биологической подложкой для печати. Второй - биочернила, используемые для создания эквивалентов с помощью 3D-биопринтера. Эти чернила включают биополимеры, такие как желатин и фибрин, а также клеточный компонент - сфероиды мезенхимальных стромальных клеток человека.
Имплант инициирует процесс регенерации барабанной перепонки, который длится около месяца. Коллагеновая подложка постепенно рассасывается, а сфероиды стимулируют естественные восстановительные процессы, что в конечном итоге приводит к полной замене импланта новой тканью.
Характеристики барабанной перепонки у шиншиллы сходны с человеческой, что делает её подходящей для тестирования методики и наблюдения за результатами. Ученые технически готовы перейти к клиническим испытаниям своего метода. Однако для начала требуется получение разрешения от этического комитета и внесение изменений в законодательство.
Фото: Kimia Zarifi / Unsplash.com
