На МКС впервые напечатали ткани почки и печени человека для решения одной из главных проблем биопечати
Исследователи впервые смогли напечатать в космосе ткани человеческой почки и печени, используя биопринтер на борту Международной космической станции (МКС). Эксперимент, проведённый американской компанией Auxilium Biotechnologies совместно с Институтом регенеративной медицины Уэйк-Форест (WFIRM), продемонстрировал, что условия микрогравитации могут помочь решить одну из ключевых проблем современной биопечати — равномерное распределение клеток внутри создаваемых тканей.
Работа стала первым зарегистрированным случаем успешного изготовления тканей почки и печени за пределами Земли. Хотя полноценные органы для трансплантации получить пока не удалось, исследователи считают результаты важным шагом на пути к развитию регенеративной медицины.
«Успешная биопечать живых тканей печени и почки на борту Международной космической станции является важным шагом вперёд для регенеративной медицины», — заявил один из авторов исследования, директор Института регенеративной медицины Уэйк-Форест Энтони Атала.
В основе любого человеческого органа лежит сложная пространственная организация различных типов клеток. Клетки печени, почек и окружающих тканей должны находиться в строго определённых местах, чтобы орган мог нормально функционировать. Именно воспроизведение такой структуры остаётся одной из самых сложных задач современной биопечати, при которой живые клетки используются в качестве своеобразных «чернил» для послойного создания биологических конструкций.
Главным препятствием на Земле является сила тяжести. Когда клетки смешиваются с биочернилами, они постепенно оседают под действием гравитации, из-за чего в одних участках ткани их оказывается слишком много, а в других — недостаточно. Исследователи сравнивают этот процесс с черникой в тесте для кексов, которая до выпечки опускается на дно формы.
Для живых тканей такая неравномерность недопустима. Если клетки распределены неправильно или занимают неподходящие места, ткань не сможет выполнять свои биологические функции.
С этой проблемой специалисты Auxilium столкнулись во время разработки имплантатов для восстановления нервной ткани, некоторые версии которых уже проходят клинические испытания. Учёные стремились добиться равномерного распределения микрочастиц с лекарственными веществами внутри имплантатов, однако под действием земной гравитации эти частицы постепенно оседали.
Именно поэтому компания решила проверить, позволит ли микрогравитация лучше контролировать распределение клеток и других компонентов. Для этого ещё в 2024 году на МКС был доставлен орбитальный биопринтер AMP-1, а новая миссия стала продолжением этих исследований и впервые была посвящена печати живых тканей.
Специалисты WFIRM предоставили человеческие клетки почки и печени, а также цифровые модели тканей, тогда как инженеры Auxilium отвечали за работу орбитальной производственной платформы, адаптированной для эксплуатации в условиях микрогравитации.
Во время эксперимента биопринтер AMP-1 успешно изготовил ткани почки, печени и хрящевой ткани, используя специальные биочернила с живыми клетками.
«Впервые нам удалось успешно напечатать в космосе ткани почки и печени человека, продемонстрировав, что сложные биологические продукты могут производиться на орбите», — отметил генеральный директор Auxilium Джейкоб Коффлер.
Работой биопринтера инженеры управляли с Земли. С помощью установленных камер они наблюдали за процессом изготовления тканей и при необходимости могли загружать новые инструкции, изменяя параметры печати прямо во время выполнения миссии.
Компания также заявила, что миссия стала первой демонстрацией масштабируемой орбитальной платформы биопроизводства, способной выпускать сразу несколько видов продукции. Помимо тканей почки, печени и хряща, во время одного полёта система изготовила 28 имплантатов для восстановления нервной ткани.
«Во время той же миссии на той же производственной платформе мы также изготовили хрящевую ткань и 28 имплантатов для восстановления нервов», — сообщил Коффлер.
После завершения эксперимента все образцы были доставлены на Землю в составе миссии AXLM-3, отправленной на грузовом корабле SpaceX CRS-34 по программе NASA. Космический аппарат приводнился у побережья Калифорнии 17 июня 2026 года.
В настоящее время специалисты изучают возвращённые образцы, чтобы оценить влияние микрогравитации на качество тканей и пространственное распределение клеток.
Несмотря на достигнутый результат, исследователи подчёркивают, что до создания полноценных органов для трансплантации ещё очень далеко. Напечатанные на МКС структуры представляют собой экспериментальные ткани и пока не могут использоваться для пересадки пациентам.
Поэтому нынешние результаты рассматриваются не как медицинский прорыв, а как важный этап фундаментальных исследований. Учёным ещё предстоит доказать, что производство тканей в космосе действительно обладает существенными преимуществами перед аналогичными технологиями на Земле.
Тем не менее первые результаты показывают, что отсутствие гравитации действительно помогает добиться более равномерного распределения клеток внутри ткани. По словам Энтони Аталы, это открывает реальные перспективы для производства медицинских изделий и живых тканей в космосе.