Зачем печатать в космосе человеческие хрящи

Почему так важно было провести этот эксперимент именно в космосе?

Мы используем условия микрогравитации для печати тканей. Есть классическая аддитивная 3D-печать, при которой мы создаем объекты послойно. А есть другая технология, называемая формативным производством. При ней объекты создаются одновременно с разных сторон, по аналогии с лепкой снежка. Для этого используются магнитные волны: мы создаем магнитное поле заданной формы, и клетки не касаются никакой поверхности, они левитируют в жидкости, не взаимодействуя с субстратом. Они не соприкасаются со стенками лабораторной посуды, с кюветой, только друг с другом. На Земле они бы все время пытались упасть, а в условиях космоса они зависают в пространстве. Смысл в том, что при послойной печати клетки формируются на каркасе, а формативное производство позволяет создавать ткани с помощью только клеточного материала, без каркаса.

В чем польза этого эксперимента?

Мы сможем создавать более сложные конструкции из органов и использовать эту технологию как для трансплантации, так и для дальнейшего изучения. А кроме того, изучать влияние космической радиации на напечатанные ткани.

Сколько стоил запуск проекта с МКС?

Вместе с Роскосмосом мы разрабатывали специальный регламент, в котором прописывались правила сотрудничества малых инвестиционных предприятий и госкомпаний. Было два варианта: первый, когда вы проводите эксперимент бесплатно, но реальные сроки реализации достигают 6–8 лет, и в таком случае сложно говорить о новизне идеи, второй вариант — коммерческий, когда вы полностью оплачиваете подъем, спуск, работу космонавтов и все остальное. Мы пошли по третьему пути, уговорив коллег из Роскосмоса на софинансирование: мы платили только за установку оборудования на борт. Это небольшие расходы, которые могут позволить себе небольшие компании, но конкретную сумму назвать не могу по договору. Скажу, что это значительно дешевле, чем классические коммерческие эксперименты, которые стоят несколько миллионов долларов — для нас это неподъемные деньги.

Почему для печати были выбраны именно хрящевая ткань человека и щитовидная железа мыши?

Мы используем новые технологии, и результаты нужно было с чем-то сопоставить. Мы использовали клетки, напечатанные на аддитивных биопринтерах в наших лабораториях. В 2015 году у нас вышла работа по замещению ткани щитовидной железы у мыши, а недавно у нас вышла статья по выращиванию человеческого хряща. Это хорошо изученные нами материалы, поэтому, чтобы эксперимент не был «вещью в себе», выбор пал на эти ткани.

Ранее, 11 октября, вы уже пытались отправить в космос принтер. Но тогда произошла авария. Что стало с этим принтером?

Тот биопринтер до сих пор в рабочем состоянии, стоит у нас в лаборатории. Разбились камеры GoPro со специальными объективами, на которые мы все снимаем, карты памяти и все, кроме одной, кюветы с биоматериалом. В единственной кювете, которая не разбилась, клетки все равно погибли — из-за сильных перегрузок во время падения. Еще у принтера отлетел каркас — и теперь выгравированные лазером фамилии инженеров, участвовавших в разработке, видят все, кто приходит в лабораторию.

Мы будем проводить гистологические и морфологические исследования напечатанных объектов, смотреть внутреннюю структуру клеток, сравнивать их с полученными при использовании классических аддитивных технологий. На сегодняшний день, в связи со сжатыми сроками эксперимента, мы добавляли специальные вещества, чтобы материал быстрее зафиксировался. Из-за этих веществ пересаживать то, что у нас получилось, нельзя. Но при установке на МКС специальных биореакторных систем и адаптации процесса отправки на Землю дальнейшая пересадка будет возможна.

Беседовал Игорь Залюбовин