Уникальная 3D-биопечатная модель
Во время беременности может возникнуть масса различных осложнений, причины которых бывают вызваны как внешними факторами, так и скрытыми процессами, протекающими в организме будущей матери. Одной из самых распространённых причин развития критических ситуаций при беременности является преэклампсия – опасное заболевание, сопровождающее около 5% мировых беременностей и часто приводит к летальному исходу. Несмотря на наличие массы известной и доступной информации относительно данного состояния, вопрос его лечения и предотвращения до сих пор остаётся открытым.
К одним из основных затруднений в изучении заболевания относится тот факт, что плацента является фактически несуществующим органом до возникновения беременности. Это представляет собой огромное препятствие на пути исследований. По сути, подробный анализ проблемы не представляется возможным без нанесения вреда матери и ребёнку. Кроме того, человеческая плацента отличается от эмбриональных органов практически всех прочих млекопитающих. Такое положение дел обуславливает безрезультатность опытов на животных в данном направлении.
3D-биопечатная модель плаценты
Решением, которое поможет пролить свет на алгоритм работы плаценты, может стать технология 3D печати. Точнее, 3D биопечати, в сфере которой сейчас проводится масса перспективных исследований. В доказательство этому, команда учёных из Института Шейха Заида в сфере инноваций детской хирургии, а также исследователи из Мэрилендского университета создали первую в мире 3D-биопечатную модель плаценты и успешно применили её в исследовании преэклампсии. Стоит отметить, что сфера 3D биопечати продвинулась достаточно, чтобы позволить исследовательской группе произвести полноценную модель плаценты, точно имитирующую сложную ячеистую структуру органа. Данное достижение предоставило учёным возможность проводить новаторские исследования, которые в дальнейшем станут ключом к спасению жизней при возникновении широкого спектра осложнений, связанных с беременностью.
Согласно некоторым медицинским теориям, причина преэклампсии кроется в типе специальной клетки – трофобласты. В здоровой плаценте трофобласты прикрепляются к стенке матки, а затем, во время первого триместра беременности, начинают врастать в её ткани, по существу объединяя два органа вместе. Тогда же они соединяются с кровеносными сосудами матери, что играет жизненно важную роль в питании и стимулировании развития плода. Суть теории заключается в том, что неправильная миграция трофобластов может привести к плацентарный недостаточности. Это нарушение кровотока между маткой и плацентой, которое и вызывает преэклампсию.
Перспективы методики
Благодаря разработке модели плаценты, напечатанной на 3D принтере, учёным удалось провести детальные исследования данной теории, полностью повторив процесс передвижения трофобластов. Это первый подобного рода опыт, в котором исследователи на примере 3D-биопечатной модели плаценты смогли успешно провести тест клеток данного типа. И результаты эксперимента могут привести к разработке нескольких спасительных медицинских процедур. Благодаря точному контролю всех происходящих процессов, команда смогла отследить результаты внедрения эпидермального фактора роста (EGF – Epidermal Growth Factor). Так называется особый белок, стимулирующего рост клеток, разрастание тканей и дифференцировку клеток по миграции трофобластов. Достигнутый эффект доказывает, что введение EGF положительно влияет на передвижение данного типа клеток.
И хотя требуется дальнейшее проведение большего количества исследований, похоже, что EGF станет потенциальным терапевтическим средством лечения преэклампсии. Причиной, по которой 3D модель плаценты оказалась настолько полезной является тот факт, что учёные получили возможность извлечь гораздо больше информации о динамическом поведении трофобластов, чем с использованием традиционных двухмерных моделей. По словам исследователей, 3D-биопечатная модель плаценты является первым перспективным шагом в разработке более сложной структуры органа. Будучи в состоянии точно смоделировать биологические особенности любого органа, технология 3D печати поможет создать эффективные новые методы лечения преэклампсии и других подобных плацентарных состояний, вызывающих осложнения беременности.
