Перспективы биотехнологий в тканевой инженерии и регенеративной медицине: интервью профессионала

Картинки по запросу тканевая инженерияПрофессор Двир получил PhD в биотехнологической инженерии в Университете Бен-Гуриона в Негеве в Израиле. Он учился у профессора Смадара Коэна и фокусировался на выращивании и регенерации сердечной ткани. Профессор Двир продолжил свои исследования в лаборатории профессора Роберта Лэнгера на Факультете Химической Инженерии в Массачусетском Технологическом Институте. Его исследования были сосредоточены на нанотехнологических стратегиях в инженерии сложных тканей. В октябре 2011 года профессор Двир был приглашён в Отдел Биотехнологии и центр Нанотехнологий в Тель-Авивском Университете для создания Лаборатории Тканевой Инженерии и Регенеративной Медицины. В 2013 году профессор Двир также присоединился к недавно созданному Отделу Материаловедения и Инженерии в TAU.

С ноября 2015 года он был доцентом Факультета Биотехнологии. Его лаборатория в Тель-Авивском Университете сосредоточена на:

  • Тканевая инженерия, основанная на микрогидродинамике. Восстановление стволовых клеток, микрогидродинамические биореакторы в тканевой инженерии.
  • Нанотехнологические стратегии в инженерии сердечной ткани.
  • Разработка трёхмерной нейронной сети в восстановлении спинного и головного мозга.
  • Изготовление гибридов наноэлектроники / инженерных тканей.
  • Разработка интеллектуальных систем доставки, использующих стволовые клетки, в больные органы.

Интервью

Бенджамин Стечер: Расскажите про сердечные заплатки, которыми занимается ваша лаборатория. На каком они этапе клинического развития?

Тал Двир: После трансплантации на рубцовую ткань они будут интегрированы со здоровой частью сердца. В настоящее время мы работаем со свиньями, чтобы показать, что мы можем восстановить повреждённые сердца, прежде чем перейти в клинические испытания на человеке.

Мы работаем на разных уровнях, на базовом уровне мы берём гидрогели (полимеры из натурального материала) с помощью искусственных клеток и имплантатов или вводим их непосредственно в сердечную мышцу для её восстановления. В этих гидрогелях мы создаём кровеносные сосуды, выращиваемые из собственных клеток пациента, они питают ткань кровью и кислородом. Мы также разрабатываем более продвинутые заплатки, объединяющие электронику, которая может контролировать и регулировать функции заплатки.

Бенджамин Стечер: Ваша лаборатория также проектирует трёхмерные нейронные сети для регенерации спинного и головного мозга, какую пользу они принесут в лечении нейродегенеративных заболеваний?

Тал Двир: В нашей платформе мы получаем ткань от пациента и превращаем её в персонализированный гидрогель. Затем мы выращиваем клетки iPSC (индуцированные плюрипотентные стволовые клетки) пациента и помещаем их в гидрогель для создания персонализированных имплантатов ткани. В настоящее время мы используем это для восстановления повреждений спинного мозга у мелких животных, и до сих пор у нас были прекрасные результаты.

Мы также начали работу над болезнью Паркинсона, мы создали имплантаты, используя нейроны, производящие допамин, выращенные из собственных клеток пациента. Мы проверим их на мышах. Несколько лабораторий по всему миру делают это, но мы отличаемся тем, что мы также помещаем их в персонализированные гидрогели, обеспечивающие поддерживающую микро среду для клеток, которая, по нашему мнению, позволит им лучше пережить процесс трансплантации. Гели являются инъекционными и, мы надеемся, будут использованы в регенерации мозга.

Бенджамин Стечер: Можете ли вы также объяснить использование интеллектуальных систем доставки, которые вы используете?

Тал Двир: В наши заплатки мы также интегрируем системы контролируемого высвобождения, которые могут выделять различные типы факторов роста, стимулирующие развитие стволовых клеток и помогающие организовать клетки в функциональную ткань. Пока лишь у животных, но мы надеемся использовать их в лечении спинного мозга у людей в ближайшие пару лет.

Бенджамин Стечер: Что вас больше всего захватывает в тканевой инженерии?

Тал Двир: Я думаю, что одним из самых захватывающих направлений являются 3D-биопринтеры, позволяющие печатать заплатки для трансплантации. Мы можем вырастить ткани из отдельных клеток и биоматериалов, а некоторые из них, например, хрящи и кости уже в клинике, но в будущем люди будут печатать целые органы на замену. Я считаю, что мы увидим напечатанные печень, почки и, возможно, сердце в ближайшие 10 лет. Многие технологии для этого уже разработаны, нам просто нужно усовершенствовать этот процесс, и однажды мы сможем печатать органы непосредственно в больнице.

Источник: https://habr.com/

Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!