В рамках продолжающегося расширения деятельности в области регенеративной медицины пионер 3D-печати - компания 3D Systems - вкладывает дополнительные ресурсы в технологии, которые будут воссоздавать ткани и структуры органов человека. В 2020 году компания использовала свою платформу аддитивного производства (AП) для печати васкуляризованных каркасов легких. В начале 2021 года лидер 3Д-индустрии объявил о дополнительных инвестициях в медицинскую печать, а также о приобретении производителя оборудования для биопечати Allevi.

Новое партнерство

3D Systems продемонстрировала, как планирует осуществлять трехмерную печать коллагеновых тканей на растительной основе для пациентов, прошедшие восстановительную хирургию после перенесенных мастэктомий. Партнерство 3D Systems и CollPlant в области биопечати потенциально может улучшить жизнь миллионов людей, перенесших операцию по удалению рака молочной железы.
Регенеративная медицина и тканевая инженерия за последнее десятилетие достигли беспрецедентного роста, что привело к появлению искусственных тканей и к революции в здравоохранении. 3D-биопечать набирает обороты во многих лечебных приложениях, чтобы удовлетворять потребность в сложных каркасах, необходимых для создания тканей и органов, пригодных для трансплантации.

В рамках соглашения о совместной разработке технологий компании взяли на себя обязательство создать с помощью 3D-биопечати матрицу мягких тканей с высоким разрешением, которая будет сочетаться с имплантатами при процедурах реконструкции молочной железы. Результат будет имитировать собственную анатомию пациента, позволит ускорить рост клеток, облегчит заживление и улучшит результаты. Матрица мягких тканей предназначена для поддержки нижней части груди. Одновременно она расширяет тканевый карман для имплантата и обеспечивает его полное покрытие и сращивание.

Новый коллаген

В полученных тканевых матрицах будет использоваться «неограниченный запас» запатентованного материала израильской компании регенеративной медицины CollPlant, разрабатывающей инновационные технологии и продукты для регенерации тканей и изготовления органов.
Рекомбинантный человеческий коллаген на растительной основе идентичен коллагену I типа, вырабатываемому организмом человека. Помимо ряда преимуществ по сравнению с имеющимся в настоящее время тканевым коллагеном, для производства rhCollagen не требуются источники животного или человеческого происхождения. По мнению экспертов, вещество представляет собой весьма эффективный и востребованный строительный материал для регенерации и заживления.

Традиционно коллаген извлекается из умерших животных или людей с риском заражения и передачи болезней или аллергической реакции, после чего подвергается тщательной очистки, приводящим к необратимым изменениям, которые препятствуют его биофункциональности. Образцы CollPlant на основе rhCollagen обладают идеальными характеристиками для 3D-биопечати, включая:

•    оптимальную реологию,
•    повышенный профиль безопасности,
•    биосовместимость,
•    настраиваемые физические свойства.

В большинстве процедур реконструкции молочной железы также используются матрицы мягких тканей, полученные из умерших животных или людей. Однако эти источники связаны с нехваткой поставок и изменчивостью в каждой последующей партии, а также с возможностью возникновения иммунного ответа, который влияет на заживление. CollPlant и 3D Systems хотят предложить альтернативный источник тканей, полученных из коллагена. Хирурги и исследователи пытались найти заменяющие материалы для хирургического восстановления и реконструкции, используя несколько перспективных решений. Например, недавно разработанный наполнитель мягких тканей предсказуемо восстанавливал и регенерировал поврежденные участки и пустоты в органах. Эта инновационная разработка, использующая оборудование для биопечати и rhCollagen на растительной основе, может стать уникальным решением для хирургов.

Модернизированная регенеративная матрица расширяет возможности для укрепления мягких тканей при процедурах имплантации молочной железы. Кроме того, такое решение способно повысить безопасность, устранить вариабельность продукта и улучшить результаты за счет стимулирования роста собственных клеток. Если компании добьются успеха, они продвинут данную область на один шаг ближе к конечной цели создания после биопечати функциональных органов, которая пока находится в паре десятилетий от того, чтобы стать реальностью.

Немного статистики

Для более чем 2,3 миллиона женщин, у которых ежегодно диагностируется рак молочной железы, 3D-матрицы с биопечатью, разработанные в соответствии с их анатомией для поддержки грудных имплантатов, могут стать медицинским решением, существенно изменяющим правила игры, особенно учитывая, что многим онкологическим больным требуется частичное или полное удаление ткани молочной железы в рамках высокоэффективного лечения для устранения заболевания.
В настоящее время разрабатываются 3D-биопечатные матрицы мягких тканей на основе rhCollagen, которые будут созданы с учетом требуемых физических и механических свойств, способствующих проникновению и пролиферации клеток. Компании полагают, что их усилия приведут к изготовлению тканевых матриц, которые обеспечат превосходную эффективность, консистенцию и безопасность благодаря своему растительному происхождению и идентичному сочетанию с натуральным человеческим коллагеном, который не вызывает неблагоприятного иммунного ответа у пациентов.

В конечном счете сотрудничество позволит CollPlant и 3D Systems изучить новое направление, которое может предложить революционное восстановительное лечение для вылечившихся после рака молочной железы. Обе компании давно стремились поучаствовать в проекте, который потенциально способен оказать положительное влияние на состояние человека.

Ежегодно в США проводится 30 000 трансплантаций органов, в то время как 900 000 человек умирают из-за нарушения работы внутренних систем. Ожидается, что 3D-биопечать позволит обеспечить недостающий запас жизненно важных органов.