Mesterségesen növesztett szervek. Hogyan termesztik a mesterséges szerveket? Őssejtbank

Már ma is széles körben alkalmazzák az orvostudományban az új szervek termesztésének technológiáit, amelyek lehetővé teszik új módszerek kidolgozását az immunrendszer és a különféle betegségek tanulmányozására, valamint csökkentik az átültetések szükségességét. Szervátültetésen átesett betegeknek szükségük van Nagy mennyiségű mérgező gyógyszerek az immunrendszer elnyomására; ellenkező esetben szervezetük kilökheti az átültetett szervet. A szövetmérnöki fejlődésnek köszönhetően azonban a szervátültetések a múlté válhatnak. Maguk a betegek sejtjeit használják anyagként új típusú szövetek laboratóriumi termesztésére, a tudósok új technológiákat fedeznek fel emberi szervek létrehozására.

A szervtenyésztés egy ígéretes biomérnöki technológia, melynek célja különféle, teljes értékű életképes biológiai szervek létrehozása az ember számára. A technológiát emberekben még nem alkalmazták.

Az orgonák létrehozása alig több mint 10 évvel ezelőtt vált lehetővé a biomérnöki technológiák fejlődésének köszönhetően. A tenyésztéshez a betegtől vett őssejteket használjuk fel. A közelmúltban kifejlesztett IPC (induced pluripotent cell) technológia lehetővé teszi a felnőtt őssejtek átprogramozását, hogy azok bármilyen szervvé váljanak.

A növekvő emberi szervek vagy szövetek lehetnek belsőek vagy külsők (kémcsövekben).

Ezen a területen a leghíresebb tudós Anthony Atala, akit 2011-ben az Év Orvosa címmel ismertek el, a Wake City Institute of Regenerative Medicine (USA) laboratóriumának vezetője. Az ő vezetése alatt hozták létre 12 évvel ezelőtt az első mesterséges szervet - hólyag. Először Atala és munkatársai mesterséges mátrixot készítettek biokompatibilis anyagokból. Ezután egészséges húgyhólyag őssejteket vettek a betegtől, és egy keretbe helyezték át: egy részüket belülről, másokat kívülről. 6-8 hét elteltével a szerv készen állt az átültetésre.

„Arra tanítottak, hogy az idegsejtek nem regenerálódnak” – emlékezett vissza később Atala. - Mennyire elcsodálkoztunk, amikor megfigyeltük, hogy az általunk átültetett hólyagot idegsejthálózat borítja! Ez azt jelentette, hogy a megfelelő módon kommunikál az aggyal, és úgy működik, mint minden egészséges ember. Elképesztő, hogy mennyi igazságot cáfoltak meg, amelyek alig 20 évvel ezelőtt megingathatatlannak tűntek, és most megnyíltak előttünk a jövő kapui.”

Mátrix, donor vagy mesterséges szövetek létrehozásához szén nanocsöveket és DNS-szálakat is használnak. Például a szén nanocsövekből készült keretre növesztett bőr több tízszer erősebb, mint az acél – sérthetetlen, mint Superman. Egyszerűen nem világos, hogy például egy sebész hogyan tud együtt dolgozni egy ilyen személlyel. A pókselyemből (szintén az acélnál is erősebb) készült kereten már kinőtték a bőrt. Igaz, az illetőt még nem ültették át.

És talán a legtöbbet fejlett technológia- szervek nyomtatása. Ugyanaz az Atala találta ki. A módszer alkalmas szilárd szervekre, és különösen jó a csőszerű szervekre. Az első kísérletekhez hagyományos tintasugaras nyomtatót használtunk. Később persze kitaláltak egy különlegeset.

Az elv egyszerű, mint minden zseniális. A különböző színű tinta helyett a patronokat különböző típusú őssejt-szuszpenziókkal töltik meg. A számítógép kiszámítja az orgona szerkezetét és beállítja a nyomtatási módot. Természetesen bonyolultabb, mint a hagyományos papírra történő nyomtatás, sok-sok rétegből áll. Ezeknek köszönhetően hangerő jön létre. Akkor mindennek együtt kell növekednie. Voltak már vérerek „nyomtatása”, beleértve az összetett elágazásokat is.

Bőr és porc. Ezeket a legkönnyebb termeszteni: elég volt megtanulni a bőr- és porcsejtek testen kívüli szaporodását. A porcátültetés körülbelül 16 éve történik, ez meglehetősen gyakori műtét.

Véredény. Termesztésük valamivel nehezebb, mint a bőrtermesztés. Végül is ez egy csőszerű szerv, amely kétféle sejtből áll: valamilyen vonalból belső felület, míg mások a külső falakat alkotják. A japánok voltak az elsők, akik 2004-ben termeltek vérereket Kazuwa Nakao professzor vezetésével, a Kiotói Egyetem Orvostudományi Karától. Kicsit később, 2006-ban a Minnesota Egyetem (USA) Őssejt Intézetének igazgatója, Catherine Verfeil megnövekedett izomsejteket mutatott be.

Szív. Tizenhat németországi gyerek kapott már sertésszívállványon növesztett szívbillentyűket. Két gyerek 8 éve él ilyen billentyűkkel, és a billentyűk együtt nőnek a szívvel! Egy amerikai-hongkongi tudóscsoport azt ígéri, hogy 5 éven belül megkezdi a szívinfarktus utáni „tapaszok” átültetését a szívre, egy angol biomérnök csapat pedig 10 éven belül egy teljesen új szív átültetését tervezi.

Vese, máj, hasnyálmirigy. A szívhez hasonlóan ezek is úgynevezett szilárd szervek. Nekik van a legnagyobb a sejtsűrűsége, ezért a legnehezebb a növekedésük. A fő kérdés már megoldódott: hogyan lehet a kifejlett sejteket máj- vagy veseformájúvá alakítani? Ehhez egy szerv alakú mátrixot vesznek, egy bioreaktorba helyezik és sejtekkel töltik meg.

Hólyag. A legelső „kémcsőszerv”. Ma már több tucat amerikaion végeztek műtéteket saját „új” hólyag növesztésére és átültetésére.

Felső állkapocs. A Tamperei Egyetem (Finnország) Regeneratív Orvostudományi Intézetének szakembereinek sikerült megnövelniük az ember felső állkapcsát... a saját hasüregében. Az őssejteket mesterséges kalcium-foszfát mátrixra vitték, és bevarrták a férfi gyomrába. 9 hónap elteltével az állkapcsot eltávolították és az eredetire cserélték, amit daganat miatt távolítottak el.

A szem retina, az agy idegszövete. Komoly előrelépés történt, de még korai jelentős eredményekről beszélni.

Hamarosan mesterséges emberi szerveket termesztenek majd a hadsereg alatt épülő létesítményben orvosi akadémia a szentpétervári Kirov klinikáról nevezték el. A klinika megépítéséről a honvédelmi miniszter döntött. Multidiszciplináris központ azt tervezi, hogy a legmodernebb berendezéssel szereli fel, amely a legtöbbet teszi lehetővé részletesen tanulmányozza az őssejteket. Már megalakult a tudományos és műszaki osztály, amely a cellás technológiákkal fog foglalkozni.

„A tanszék munkájának fő iránya egy biológiai bank létrehozása és a mesterséges szervek termesztésének lehetőségeinek megteremtése lesz” – mondja Jevgenyij Ivcsenko, az akadémia tudományos munkaszervezéséért, valamint tudományos és pedagógiai személyzet képzéséért felelős osztály vezetője. "Orosz tudósok régóta dolgoznak mesterséges szerveken."

Két évvel ezelőtt a V. I. akadémikusról elnevezett Szövetségi Transzplantológiai és Mesterséges Szervek Tudományos Központ osztályvezetője. Shumakov Murat Shagidulin a máj mesterséges analógjának létrehozásáról számolt be, amely alkalmas transzplantációra. A tudósoknak sikerült mesterséges májat szerezniük, és preklinikai körülmények között tesztelni. A szervet a máj acelluláris váza alapján növesztették, amelyből előzetesen speciális technológia segítségével minden szövetet eltávolítottak. Csak az erek és más szervi komponensek fehérjeszerkezete maradt meg. Az állványt autológ sejtekkel oltottuk be csontvelőés máj. Állatkísérletek kimutatták, hogy ha a kinőtt elemet beültetik a májba vagy a mesenteriumba vékonybél, elősegítette a szövetek regenerálódását és adott teljes felépülés a sérült szerv funkciói. Az állatok akut és krónikus modellek voltak májelégtelenség. A kifejlett elem pedig lehetővé tette a túlélési arány megduplázását. Egy évvel a beültetés után minden állat még életben volt. Eközben a kontrollcsoportban az egyének körülbelül 50%-a meghalt. Hét nappal a beültetés után a főcsoportban a májfunkció biokémiai mutatói már normális szinten voltak. A vékonybél bélfodorba történő átültetés után 90 nappal a tudósok életképes hepatocitákat és új ereket találtak, amelyek átnőttek az elem keretén.

„Az olyan összetett biomérnöki szervek létrehozásának kutatása, mint a máj, vese, tüdő és szív, utóbbi évek Az Egyesült Államok és Japán vezető tudományos laboratóriumaiban végeznek, de még nem jutottak túl az állatmodellben végzett vizsgálati szakaszon” – kommentálja Murat Shagidulin, a Központ kísérleti transzplantációs és mesterséges szervek osztályának vezetője. - Állatkísérleteink jól sikerültek. Három hónappal az átültetés után megtalálták az állatok testében egészséges sejteket máj és új erek. Ez azt jelezte, hogy az átültetett máj regenerációs folyamata zajlik, és gyökeret vert."

A Yokohama Egyetem japán tudósainak sikerült több milliméteres májat növeszteni. Ezt az indukált pluripotens őssejteknek (iPSC) tudták megtenni. A megnövekedett máj teljes értékű szervként működik. A kutatócsoport vezetője, Hideki Taniguchi professzor szerint a minimáj olyan hatékonyan birkózik meg a káros anyagok feldolgozásával, mint egy valódi emberi szerv. A tudósok remélik, hogy megkezdhetik a klinikai vizsgálatokat mesterséges máj 2019-ben. A laboratóriumban létrehozott új szerveket súlyos májbetegségben szenvedő betegekbe ültetik át, hogy fenntartsák normális működését.

Valamivel korábban a japán tudósok a laboratóriumban majdnem közel kerültek a legújabb felfedezéshez - a teljesen működőképes vesék létrehozásához, amelyek helyettesíthetik a valódi veséket. Ezt megelőzően mesterséges vese prototípusait hozták létre. De nem tudták normálisan üríteni a vizeletet (a nyomástól megduzzadtak). A japánok azonban javították a helyzetet. A szakemberek már meglehetősen sikeresen ültetnek át mesterséges vesét sertésbe és patkányba.
Dr. Takashi Yooko és kollégái a Jinkei Egyetem Orvostudományi Karán őssejteket használtak nem csak a veseszövet növesztésére, hanem egy vízelvezető csövet és egy hólyagot is. A patkányok, majd a sertések pedig olyan inkubátorok voltak, amelyekben az embrionális szövet már fejlődött és növekedett. Amikor az állatok szervezetében egy új vesét kapcsoltak össze egy meglévővel hólyag, a rendszer egészében működött. Az átültetett veséből a vizelet az átültetett hólyagba folyt, és csak ezután került az állat hólyagjába. A megfigyelések szerint a rendszer nyolc héttel a transzplantáció után működött.

A tudósok szerint a jövőben lehetségessé válhat teljes értékű hangszalag-implantátumok létrehozása az emberek számára. A kutatók négy, hangszálproblémákkal küzdő ember szövettöredékeit gyűjtötték össze. Ezeknek a betegeknek szalagjaikat eltávolították. Szövetet is gyűjtöttek egy elhunyt donortól. A szakértők nyálkahártya sejteket izoláltak, tisztítottak és növesztettek egy speciális háromdimenziós szerkezetben, amely utánozza az emberi test környezetét. Körülbelül két hét alatt a sejtek összeolvadtak, és olyan szövetet alkottak, amely rugalmasságában és ragacsosságában valódi hangszálakra emlékeztet. Ezután a szakemberek a létrejövő hangszálakat mesterséges légcsövhöz erősítették, és nedves levegőt engedtek át rajtuk. Amikor a levegő elérte a szalagokat, a szövetek vibráltak, és hangot adtak ki, mintha ez normális körülmények között történt volna a testben. A közeljövőben az orvosok arra számítanak, hogy a kapott eredményeket megerősítik azokon az embereken, akiknek szükségük van rá.

beszéltem vele Egyetemi tanár Paolo Macchiarini, aki immár 6 éve sikeresen ültet át laboratóriumban páciens őssejtjéből kinőtt emberi szerveket.

Amit tudományos-fantasztikus írók és próféták jósoltak

Az elmúlt 5 évben a kutatólaboratóriumok világszerte aktívan termeltek új emberi szerveket a páciens őssejtjéből. A média tele van fülekről, porcokról, erekről, bőrről, sőt laboratóriumi körülmények között keletkezett nemi szervekről szóló tudósításokkal. Úgy tűnik, hamarosan ipari méreteket ölt az emberi „pótalkatrészek” gyártása, és megkezdődik a tudományos-fantasztikus írók által megjósolt „poszthumán korszak”. Egy korszak, amely mindenkit dilemma elé állít: hosszabbítsa meg életét, vagy haljon meg, és maradjon halhatatlan leszármazottai génjei között.

A futurológusok a „transzhumán” létrejöttét jósolták a „poszthumán” megjelenése előtt. Egészen észrevétlenül földlakók milliói váltak már „transzhumánná”: ezek „kémcsőbabák”, fogimplantátummal rendelkezők és donorszervek. Amikor mindez bekerült az életünkbe, az utolsó erőd, amelyet a tudósoknak egy napon meg kellett volna hódítaniuk, talán az emberi „pótalkatrészek” laboratóriumi termesztése volt.

Az emberiség mindig is erről álmodott. Sci-fi klasszikus Arthur Clarke Nem volt kétsége afelől, hogy a tudósok a 21. századi regeneráció mesterei lesznek, és kollégája Robert Heinlein azt írta, hogy " a test megjavítja magát – nem hegekkel járó sebeket gyógyít be, hanem az elveszett szerveket reprodukálja" bolgár látnok Vanga Bármilyen szerv létrehozásának lehetőségét jósolta 2046-ban, és ezt az eredményt a legjobb kezelési módszernek nevezte. Híres francia jósnő Nostradamus 2015-re forradalmi változásokat jósolt a tudományban, aminek következtében megnőtt szervekkel fognak műtéteket végezni.

Ha nem bízik a prófétákban, itt van a politikusok előrejelzése. A brit The Daily Telegraph 2010-ben közölt egy brit kormányjelentést azokról a szakmákról, amelyekre a következő évtizedben a legkeresettebbek lesznek, és amelyekre a jövő munkaerő-piaci szereplőinek fel kell készülniük. A lista élén a „mesterségesen termesztett szerveket gyártók” álltak, a második helyen pedig a „nanomedicinák” álltak. tudományos fejlemények ebben a tartományban. Ugyanebben a cikkben brit tudományos és innovációs miniszter Paul Drayson kijelentette, hogy ezek a szakmák már nem tartoznak a sci-fi birodalmába.

Paolo Macchiarini a laboratóriumban.

Ami valóra vált

A divatos New York-i Lavo étteremben beszélgetünk. A körülöttünk lévő közvélemény nem is sejti, hogy beszélgetőtársam történelmi személyiség, akinek tudományos eredményeit a távoli 16. században Michel de Nostradamus királyi asztrológus ismerte fel. A neve Paolo Macchiarini. Ő volt az első a világon, aki laboratóriumban emberi szervet növesztett a páciens őssejtjéből, majd sikeresen beültette.

Macchiarini professzor 1958-ban Svájcban született, és Olaszországban, az USA-ban és Franciaországban tanult. Öt nyelven beszél. A regeneratív gyógyászat egyik úttörője a világon. A szövetsebészet és az őssejtek szakértője, biológiai tudós és aktív transzplantációs sebész. A Svéd Karolinska Intézet Regeneratív Sebészeti Központját vezeti (ennek az intézetnek a bizottsága határozza meg a fiziológiai és orvostudományi Nobel-díjasokat).

Paolo Macchiarini tiszteletbeli tudományos díjazott, több száz publikáció szerzője a világ vezető tudományos folyóirataiban, az Olasz Köztársaság Tudományos Érdemrendje kitüntetés birtokosa, újító és úttörő a légcső termesztése és beültetése területén. beteg őssejtekből hozták létre. Az elismerések listája egy megközelíthetetlen és fontos világszínvonalú tudós portréját festi. A személyes kommunikáció megváltoztatja ezt az elképzelést. Karizmatikus és hihetetlenül bájos, a buli élete, jóképű és elegáns, nyitott és kedves. Nem meglepő, hogy az egykor kétségbeesett betegek többségét, akiket később megoperált különleges erőfeszítés a Google-n keresztül találta meg, beírva a keresőbe a „regeneratív gyógyászat” vagy az „őssejtek” keresőkifejezéseket. Macchiarininek nincsenek asszisztensei vagy asszisztensei – személyesen válaszol a levelekre és tárgyal.

2008-ban szenzációs hírek terjedtek el a világ médiájában. A Macchiarini professzor vezette nemzetközi tudóscsoport az első olyan műtétet hajtott végre, amelynek során a sejtjeiből kinőtt légcsövet ültettek át egy bioreaktorban lévő állványon egy páciensbe.

Légcső – létfontosságú fontos szerv. Ez, leegyszerűsítve, egy 10-13 cm hosszú cső köti össze az orrot és a tüdőt, ezáltal biztosítja a légzést és a szervezet oxigénellátását. Korábban a légcsőátültetés (például donortól) lehetetlen volt. Így Macchiarininek köszönhetően először kaptak esélyt a gyógyulásra a sérült, daganatos és egyéb légcsőbetegségben szenvedő betegek.

A professzor a mai napig megtette körülbelül 20 művelet„kinőtt” légcső átültetésére.

Macchiarini az USA és Oroszország fókuszában

Macchiarini professzor légcsőkerettel.

Az európai tudós eredményei nem maradtak észrevétlenül az Egyesült Államokban. 2014 nyarán az amerikai NBC televíziós társaság forgatott egy 2 órás dokumentumfilmet Macchiariniről, „A hit ugrása”, amely részletesen bemutatja az emberi szerv „termesztésének” minden szakaszát, az összes páciens interjúival és történeteivel kiegészítve. . A film alkotóinak sikerült átadniuk a közönségnek a repülőgépeken alvó, a transzplantáció előestéjén a „kinőtt” szerv közelében éjszakázó, mesterkurzusokat adó és a világ legbonyolultabb műveleteit végrehajtó professzor őrült menetrendjét. , és olyan betegek családjával is barátkozik, akiknek sajnos műtétje csak meghosszabbította az életet, de nem tudott megszabadulni a kezdeti visszafordíthatatlan betegségtől.

A film tárgyilagosan érinti a professzor sikerének másik oldalát is, aki túlélte az embereken végzett kísérleti műveletek miatti nemzetközi kritika hullámát. A társadalomban többször is felmerültek a bioetika kérdései. A film készítőinek adott interjújában a tudós elismerte, hogy ez a nyomás nem egyszer arra a gondolatra vezette, hogy mindent feladjon, de sikeres műveletek helyreállította a hitet. Ráadásul az első beültetéstől származó ötletet csaknem 25 évnyi kutatás választotta el, melynek során kidolgozta mottóját: „Soha ne add fel”.

Oroszország a „szervtermesztést” is szorosan figyelemmel kísérte. Annak érdekében, hogy egy ilyen kaliberű tudóst ne hagyjanak ki, az orosz kormány 2011-ben példátlan összegű támogatást különített el. 150 millió rubel. Macchiarininek felajánlották, hogy használja fel ezt a pénzt a krasznodari Kuban Orvostudományi Egyetemen.

16 orosz szakember a professzor elküldte őket szülőföldjük Karolinska Institute-jába tanulni, és azt tervezi, hogy világszínvonalú tudóssá teszi őket. A támogatás lehetővé tette maga Macchiarini számára, hogy ne gondolkodjon szponzorok keresésén, és azon betegek életének megmentésére összpontosítson, akiket már Krasznodarban ingyenesen működtetett a támogatás terhére. Elmondhatjuk, hogy a professzornak köszönhetően Oroszország létrehozza a világ vezető laboratóriumát az emberi szervek létrehozására.

Ugyanez az orosz támogatás lehetővé tette Macchiarini számára, hogy a know-how-ját felhasználja más szervek létrehozására. Így javában zajlanak a sikeres kísérletek a patkányszív termesztésével kapcsolatban, és a Texas Heart Institute-tal közösen a tervek szerint szívet növesztenek egy főemlős számára. A nyelőcső és a rekeszizom megnövelésére irányuló projekt folyamatban van. És ez csak a biomérnöki korszak kezdete. A közeljövőben a technológiáknak el kell érniük a tökéletességet, klinikai vizsgálatokon kell keresztülmenniük, és kereskedelmi forgalomban is elérhetővé kell válniuk. Ekkor a betegek már nem halnak meg anélkül, hogy nem várnának donorra, és azoknak, akik saját sejtjeikből kinőtt szervet kapnak, nem kell egész életükben immunszuppresszív gyógyszereket szedniük, hogy elkerüljék a kilökődést.

Fotó Paolo Macchiarini archívumából

A tracheális vázat a páciens őssejtjei „benőtték” egy bioreaktorban.

A légcső 48 óra alatt, a szív 3-6 hét alatt termeszthető

F: Macchiarini professzor, az átlagember számára fantasztikusan hangzik, amit csinál. Például hogyan lehet egy szervet külön termeszteni az emberi testtől?

Ha úgy gondolja, hogy egy egész légcső nő a laboratóriumban, ez egy mély tévhit. Valójában egy bizonyos szerv vázát vesszük, amelyet a páciens méretei szerint készítenek nanokompozit anyagból. Ezután a keretbe beültetjük a páciens saját csontvelőjéből vett őssejtjeit (mononukleáris sejteket), és egy bioreaktorba helyezzük. Ebben a sejtek „gyökereznek” (csatlakoznak) a kerethez. A keletkezett alapot beültetjük a sérült légcső helyére, és ott, a páciens testében néhány héten belül kialakul a szükséges szerv.

F : Mi az a bioreaktor? És mennyi idő alatt nő egy szerv?

A bioreaktor egy olyan eszköz, amelyben optimális feltételeket teremtenek a sejtnövekedéshez és -szaporodáshoz. Táplálkozást, légzést biztosít számukra, és eltávolítja az anyagcseretermékeket. 48-72 órán belül a keret benőtt ezekkel a sejtekkel, és a „megnőtt légcső” készen áll a betegbe történő átültetésre. De 3-6 hét kell a szív növekedéséhez.

F: Hogyan „változnak” a csontvelő sejtjei hirtelen légcsősejtekké az átültetés után? Ez a titokzatos „a sejtek komplex szövetekké történő önszerveződése”?

Az „átalakulás” mögött meghúzódó mechanizmus még nem tisztázott pontosan, de okkal feltételezhető, hogy a csontvelősejtek maguk is megváltoztatják fenotípusukat, és például légcsősejtekké válnak. Ez az átalakulás a szervezet helyi és szisztémás jelei miatt következik be.

F: Volt-e olyan eset, amikor a páciens saját sejtjéből létrehozott szerv mégis kilökődött, vagy nem gyökerezett meg jól?

Mivel a páciens saját sejtjeit használják, soha nem tapasztaltunk szervkilökődést transzplantáció után. Feljegyeztük azonban a reszponzív szövetek fejlődését, amelyek inkább az új szerv biomechanikájához kapcsolódnak, de nem a sejthez.

F : Milyen más szerveket fogsz még növeszteni a laborban?

A szövettechnológia területén jelenleg kisállatok és főemlősök rekeszizomjának, nyelőcsőjének, tüdejének és szívének termesztésén dolgozunk.

F : Mely szerveket a legnehezebb növeszteni?

A biomérnökök számára a legnehezebb 3D-szervek termesztése: szív, máj és vesék. Illetve lehet őket termeszteni, de nehéz rákényszeríteni, hogy ellátják feladataikat, előállítsák a szükséges anyagokat, mert ezeknek a szerveknek a feladataik a legösszetettebbek. De már történt némi előrelépés, így előbb-utóbb várhatóan ez a fajta transzplantáció valósággá válik.

F : De mostanában az őssejteket összefüggésbe hozták a rák kialakulásának elősegítésével...

Már bebizonyosodott, hogy a helyi őssejtek felgyorsíthatják a daganatok kialakulásának folyamatát, de ami a legfontosabb, nem okoznak rákot. Ha ez a kapcsolat más típusú daganatokban is megerősítést nyer, az segít a tudósoknak olyan gyógyszerek vagy növekedési faktorok kifejlesztésében, amelyek megtámadják vagy blokkolják a daganat növekedését. Végső soron ez valóban megnyithatja az ajtót olyan új rákkezelések előtt, amelyek még nem állnak rendelkezésre.

F : Befolyásolja-e a beteg őssejtjeinek laboratóriumi manipulációja a transzplantáció előtt a sejtek minőségét?

Ilyen még nem fordult elő klinikai gyakorlatunkban.

F : Azt olvastam, hogy még az agy fejlesztése is része a terveidnek. Lehetséges ez minden neuronnál?

A szövetmérnöki fejlesztések felhasználásával olyan agyanyagot próbálunk kifejleszteni, amely elvesztése esetén neurogén regenerációra használható. csontvelő. Sajnos lehetetlen egy egész agyat növeszteni.

F: Biztos vagyok benne, hogy sokakat érdekel a pénzügyi kérdés. Mennyibe kerül például egy légcső növesztése és beültetése?

Számomra és pácienseim számára is fontosabb az életmentés és a gyógyulás lehetősége, mint a Föld összes pénze. Azonban kísérleti műtéttel van dolgunk, és ez egy drága kezelési módszer. Csapatunk azonban mindig igyekszik csökkenteni a betegek transzplantációjának költségeit. A költségek országonként nagyon eltérőek. Krasznodarban egy támogatásnak köszönhetően egy légcső-átültetési műtét összege csak 15 ezer dollár. Olaszországban az ilyen műveletek költségesek 80 ezer dollár, és az első stockholmi műveletek költsége körülbelül 400 ezer dollár

F: A belső szervekkel minden tiszta. Lehetséges végtagokat növeszteni? Lehetséges a karok és lábak átültetése?

Még nem, sajnos. De az ilyen betegek a protetika mellett a sikeres végtagpótlás új módszerét is megkapták - 3D bioprinter segítségével.

A fiatalság elixírje mindannyiunkban benne van

Fotó Paolo Macchiarini archívumából.

Emberi szív és tüdő egy bioreaktorban (a „növekedés” folyamatában).

F: Az egyik interjúban azt mondta, az az álma, hogy örökre elfelejtse a szervek termesztését és átültetését, helyette a beteg csontvelői őssejtjeinek injekcióival, hogy regenerálja a sérült testszöveteket. Hány évnek kell eltelnie ahhoz, hogy ez a módszer elérhetővé váljon?

Igen, ez az álmom, és minden nap keményen dolgozunk, hogy egy nap valóra váljon. És mellesleg nem is vagyunk olyan messze a céltól!

F : Segíthet-e az őssejttechnológia a gerincvelő-sérülést szenvedő, immobilizált embereken?

Erre a kérdésre nagyon nehéz válaszolni. Sok múlik a betegen, a károsodás mértékén, az érintett terület méretén, az időzítésen... Én azonban személy szerint úgy gondolom, hogy az őssejtterápia óriási lehetőségeket rejt magában ezen a területen.

F: Kiderült, hogy minden betegségre találtak csodaszert és a fiatalság elixírjét: ezek a csontvelői őssejtek. Előbb vagy utóbb elérhetővé és elterjedtté válik az a módszer, amellyel bármilyen szövetet ezekkel a sejtekkel regenerálnak. Mi a következő lépés? Lehetőségük lesz az embereknek új szerveket növeszteni, megfiatalítani az öregedő szöveteket, és ismételten meghosszabbítani az életüket? Van-e határa a testnek ilyen manipulációkkal, vagy el lehet érni a halhatatlanságot?

Nem hiszem, hogy gyökeresen megváltoztathatjuk a természet gyönyörű alkotásait. Erre a kérdésre nehéz közvetlen választ adni, mivel a tudományban még mindig nagyon sok az ismeretlen. Ráadásul társadalmi és etikai kérdéseket is megkérdőjelez. A jövőben bármi lehetséges, de Ebben a pillanatban feladatunk azoknak a betegeknek a megmentése, akiknek egyetlen esély- regeneratív gyógyászat.

F: Mekkora nemzetközi verseny van most az orgonatermesztés területén? Mely országok vezetnek ezen a területen?

A rövid válasz az, hogy azok az országok lesznek a vezetők, amelyek már most is befektetnek a regeneratív gyógyászatba.

F: Ön maga tervezi például 20 év múlva, hogy új technológiákat használjon teste megfiatalítására?

Valószínűleg nem. Azok számára, akik a fiatalság elixírjét keresik, azt javaslom, hogy tegyenek félre minden orvosi és tudományos vívmányt. Legjobb Módszer a megújulás a szerelem. Szeretni és szeretve lenni!

BEVEZETÉS

A szervgazdálkodás és alternatívái

Számos betegség, beleértve az életveszélyeseket is, egy adott szerv működésének zavarával jár (például veseelégtelenség, szívelégtelenség, diabetes mellitus stb.). Ezek a rendellenességek nem minden esetben korrigálhatók hagyományos gyógyszeres vagy sebészeti beavatkozásokkal.

Számos alternatív módszer létezik a betegek szervi működésének helyreállítására súlyos károsodás esetén:

1) A regenerációs folyamatok serkentése a szervezetben. A farmakológiai hatások mellett a gyakorlatban a szervezetbe való bejuttatás eljárását is alkalmazzák.őssejtek, amelyek képesek a szervezet teljes értékű funkcionális sejtjévé átalakulni. A legtöbb őssejtekkel végzett kezelésben már eddig is pozitív eredmények születtek különféle betegségek, beleértve a társadalom leggyakoribb betegségeit, mint például a szívinfarktus, a stroke, a neurodegeneratív betegségek, a cukorbetegség és mások. Nyilvánvaló azonban, hogy ez a kezelési módszer csak viszonylag kisebb szervi károsodások megszüntetésére alkalmazható.

2) Szervi funkciók pótlása nem biológiai eredetű eszközökkel. Ezek lehetnek nagyméretű eszközök, amelyekhez a betegek egy bizonyos ideig csatlakoznak (például veseelégtelenség esetén hemodializáló gépek). Léteznek hordható, vagy testbe ültetett eszközök modelljei is (vannak erre lehetőségek, a páciens saját szervét elhagyva, de esetenként eltávolítják, és az eszköz teljesen átveszi a funkcióit, mint a használat során. egy műszívAbioCor). Egyes esetekben az ilyen eszközöket a szükséges donorszerv elérhetővé válására várják. Eddig a nem biológiai analógok tökéletességükben lényegesen rosszabbak a természetes szerveknél.

3) donorszervek használata. Az egyik személyről a másikra átültetett donorszerveket már széles körben és néha sikeresen alkalmazzák a klinikai gyakorlatban. Ez az irány azonban számos problémával szembesül, mint például a donorszervek súlyos hiánya, az idegen szerv immunrendszeri kilökődési reakciójának problémája stb. Voltak már kísérletek állati szervek emberbe történő átültetésére (ez a xenotranszplantációnak nevezik), de a módszer alkalmazásának eddigi sikere szerény, és a gyakorlatban nem valósult meg. Ugyanakkor kutatások folynak a xenotranszplantáció hatékonyságának javítására, például genetikai módosítással.

4) Növekvő szervek. A szervek mesterségesen termeszthetők az emberi testben és a testen kívül is. Egyes esetekben lehetséges szervet növeszteni annak a személynek a sejtjeiből, akibe azt átültetik. Számos módszert fejlesztettek ki biológiai szervek termesztésére, például speciális eszközökkel, amelyek a 3D nyomtató elvén működnek. A vizsgált irány javaslatot tartalmaz a növekedés lehetőségére, a sérült emberi test cseréjére megőrzött agyvel, függetlenül fejlődő szervezet, klón - „növények” (a gondolkodási képességgel fogyatékos).

A szervi elégtelenség problémájának megoldására a felsorolt ​​négy lehetőség közül a termesztés lehet a legtermészetesebb módja annak, hogy a szervezet felépüljön a nagyobb károsodásokból.

Ez a szöveg a biológiai szervek termesztése terén elért eredményekről nyújt tájékoztatást.

EREDMÉNYEK ÉS KITEKINTÉSEK A NÖVEKEDÉSBEN ÉS EGYÉNI FELADATOK

D L I N U D M E D I C I N S

Szövettenyésztés

Az egyszerű szövetek termesztése már létező és a gyakorlatban is alkalmazott technológia.

Bőr

A sérült bőrterületek helyreállítása már része klinikai gyakorlat. Egyes esetekben olyan módszereket alkalmaznak, amelyek speciális hatások révén regenerálják a személy bőrét, például egy égési áldozatot. Ezt például az R.R. Rakhmatullin bioműanyag anyagból, hyamatrix 1 , vagy biocol 2 , amelyet a B.K. által vezetett csapat fejlesztett ki. Gavrilyuk. Speciális hidrogéleket is használnak az égési hely bőrének növelésére. 3 .

A bőrszövet töredékeinek speciális nyomtatókkal történő nyomtatására szolgáló módszereket is fejlesztenek. Az ilyen technológiák létrehozását például az amerikai AFIRM regeneratív orvosi központok fejlesztői végzik. 4 és WFIRM 5 .

Dr. Jorg Gerlach és munkatársai a Pittsburghi Egyetem Regeneratív Orvostudományi Intézetéből olyan bőrátültető készüléket találtak ki, amely segít az embereknek gyorsabban gyógyulni a különböző súlyosságú égési sérülésekből. A Skin Gun az áldozat saját őssejtjeit tartalmazó oldatot permetezi az áldozat sérült bőrére. Jelenleg az új kezelési módszer kísérleti stádiumban van, de az eredmények már lenyűgözőek: a súlyos égési sérülések pár nap alatt begyógyulnak. 6

Csontok

A Columbia Egyetem kutatóinak egy csoportja Gordana Vunjak-Novakovic vezetésével a temporomandibularis ízület egy részéhez hasonló csonttöredéket kapott állványra oltott őssejtekből. 7

Az izraeli Bonus Biogroup cég tudósai 8 (Alapító és vezérigazgató - Shai Meretzky,ShaiMeretzki) olyan módszereket fejlesztenek ki, amelyek segítségével emberi csontot lehet növeszteni a páciens zsírleszívással nyert zsírszövetéből. Az így nevelt csontot már sikeresen átültették egy patkány mancsába.

Fogak

Olasz tudósokEgyeteminak,-nekUdineképes volt kimutatni, hogy a mesenchymális őssejtek populációja egyetlen zsírszövet sejtből származikinvitromeghatározott szerkezeti mátrix vagy támasz hiányában is differenciálható fogcsírára emlékeztető szerkezetté. 9

A Tokiói Egyetemen a tudósok teljes értékű fogakat növesztettek fogcsontokkal és kötőszálak, és sikeresen átültette őket az állatok állkapcsába. 10

Porc

Szakemberek a Egészségközpont A Columbia University Medical Centernek Jeremy Mao vezetésével sikerült helyreállítania a nyulak ízületi porcikáját.

Először a kutatók eltávolították az állatokat porcszövet vállízület, valamint az alatta lévő réteg csontszövet. Ezután kollagén állványokat helyezett az eltávolított szövetek helyére.

Azoknál az állatoknál, amelyek váza transzformáló növekedési faktort, a sejtdifferenciálódást és -növekedést szabályozó fehérjét tartalmazott, a humeruson újra kialakult a csont- és porcszövet, és teljesen helyreállt a mozgás az ízületben. 11

Az austini Texasi Egyetem amerikai tudósainak egy csoportjának sikerült előrehaladást elérnie a különböző területeken eltérő mechanikai tulajdonságokkal és az extracelluláris mátrix összetételével rendelkező porcszövet létrehozásában. 12

1997-ben Jay Vscanti sebész a Általános Kórház A bostoni Massachusettsnek sikerült emberi fület növeszteni egy egér hátára porcsejtek segítségével. 13

A Johns Hopkins Egyetem orvosai eltávolítottak egy daganatos fület és a koponyacsont egy részét egy 42 éves, rákban szenvedő nőtől. A páciens mellkasából származó porcszövet, bőr és más testrészekből származó vérerek felhasználásával műfüvet növesztettek a karjára, majd átültették a megfelelő helyre. 14

Hajók

Ying Zheng professzor csoportjának kutatói teljes értékű ereket növesztettek a laboratóriumban, megtanulva szabályozni növekedésüket, és bonyolult szerkezeteket kialakítani belőlük. Az erek ágakat képeznek, és normálisan reagálnak a szűkítő anyagokra, és még éles sarkokon is szállítják a vért. 15

A Rice Egyetem elnöke, Jennifer West és a Baylor College of Medicine (BCM) molekuláris fiziológusa, Mary Dickinson által vezetett tudósok megtalálták a módját az erek, köztük a kapillárisok növekedésének, segítségével Az alapanyag polietilénglikol (PEG), egy nem mérgező műanyag. A tudósok úgy módosították a PEG-et, hogy utánozzák a szervezet extracelluláris mátrixát.

Ezután kétféle sejttel kombinálták, amelyek az erek kialakításához szükségesek. Fény segítségével a PEG polimer szálakat háromdimenziós géllé alakították, és élő sejteket és növekedési faktorokat tartalmazó lágy hidrogélt hoztak létre. Ennek eredményeként a tudósok megfigyelhették, hogy a sejtek hogyan képeznek lassan kapillárisokat a gélben.

Az új érhálózatok tesztelésére a tudósok hidrogélt ültettek be egerek szaruhártyájába, ahol nincs természetes vérellátás. A festéknek az állatok vérébe juttatása megerősítette a normális véráramlás meglétét az újonnan képződött kapillárisokban. 16

A Göteborgi Egyetem svéd orvosai Suchitra Sumitran-Holgersson professzor vezetésével elvégezték a világon az első olyan műtétet, amellyel egy páciens őssejtjéből kinőtt vénát ültettek át. 17

Cselekmény csípővéna körülbelül 9 centiméter hosszú, egy elhunyt donortól kapott, megtisztították a donorsejtektől. A lány őssejtjeit a megmaradt fehérjekeretbe helyezték. Két héttel később műtétet hajtottak végre egy véna átültetésére, amelyben simaizom és endotélium nőtt.

Több mint egy év telt el a műtét óta, a beteg vérében nem mutattak ki transzplantáció elleni antitestet, a gyermek közérzete javult.

Izmok

A Worcester Polytechnic Institute (USA) kutatói sikeresen helyreállítottak egy nagy izomsebet egerekben fibrin-polimerből készült mikroszálak növesztésével és beültetésével, amelyet emberi izomsejtek réteggel borítanak. 18

A Technion-Israel Institute of Technology izraeli tudósai kutatnak szükséges végzettség a szövetek in vitro vaszkularizációja és szerveződése, lehetővé téve a szövet-manipulált vaszkularizált izomimplantátum túlélésének és integrációjának javítását a recipiens testében. 19

Vér

A párizsi Pierre és Marie Curie Egyetem kutatói Luc Douay vezetésével a világon először sikeresen teszteltek emberi önkénteseken őssejtekből növesztett mesterséges vért.

A kísérletben résztvevők mindegyike 10 milliárd vörösvérsejtet kapott, ami körülbelül két milliliter vérnek felel meg. A kapott sejtek túlélési szintje hasonló volt a hagyományos vörösvértestekéhez. 20

Csontvelő

Termesztésre szánt mesterséges csontvelőban benvitrovérsejteket, először a Michigani Egyetem Vegyipari Mérnöki Laboratóriumának kutatói hozták létre sikeresen.Egyeteminak,-nekMichigan) Nyikolaj Kotov vezetésével (NicholasKotov). Segítségével már elérhető a vérképző őssejtek és a B-limfociták - az immunrendszer antitesteket termelő sejtjei. 21

Növekvő összetett szervek

Hólyag.

Dr. Anthony Atala és munkatársai az Amerikai Wake Forest Egyetemről (Wake Forest Egyetem) hólyagot növesztenek a betegek saját sejtjéből, és átültetik azokat a betegekbe. 22 Kiválasztottak több beteget, és húgyhólyagbiopsziát vettek tőlük - izomrost- és uroteliális sejtmintákat. Ezek a sejtek hét-nyolc hétig szaporodtak buborék alakú alapon lévő Petri-csészékben. Majd az így növesztett szerveket bevarrták a betegek testébe. A betegek több éves megfigyelése azt mutatta, hogy a szervek jól működtek, a régebbi kezelési módszerekre jellemző negatív hatások nélkül. Valójában ez az első alkalom, hogy egy meglehetősen összetett szervet termesztenek mesterségesen az egyszerű szövetek, például a bőr és a csontok helyett.ban benvitroés átültettük emberi test. Ez a csapat más szövetek és szervek termesztésére szolgáló módszereket is fejleszt.

Légcső.

Spanyol sebészek végrehajtották a világ első légcsőátültetését, amelyet egy páciens, a 30 éves Claudia Castillo őssejtjeiből növesztettek ki. A szervet a Bristoli Egyetemen növesztették, donor kollagénszálas állvány segítségével. A műtétet Paolo Macchiarini professzor végezte a Hospital Clínic de Barcelona munkatársa. 23

Macchiarini professzor aktívan együttműködik orosz kutatókkal, ami lehetővé tette az oroszországi kifejlett légcső első transzplantációs műveleteinek elvégzését. 24

Vese

Az Advanced Cell Technology 2002-ben arról számolt be, hogy egy tehén füléből vett egyetlen sejtből egy teljes vesét sikerült növeszteni klónozási technológiával, hogy őssejteket nyerjenek. Egy speciális anyag segítségével az őssejteket vesesejtekké alakították.

A szövetet önpusztító anyagból készült állványon növesztették, amelyet a Harvard Medical School-ban készítettek és szabályos vese alakúak.

A kapott, körülbelül 5 cm hosszú veséket egy tehénbe ültették be a fő szervek közelében. Ennek eredményeként a mesterséges vese sikeresen kezdett vizeletet termelni. 25

Máj

A Massachusettsi Általános Kórház amerikai szakemberei Korkut Uygun vezetésével sikeresen ültettek át több patkányba a laboratóriumban saját sejtjeikből növesztett májat.

A kutatók öt laboratóriumi patkány máját eltávolították és megtisztították a gazdasejtektől, így kötőszöveti vázat kaptak a szervek számára. A kutatók ezután hozzávetőleg 50 millió májsejtet fecskendeztek a befogadó patkányokból mind az öt létrejött állványba. Két héten belül a sejtekkel benépesült állványokon egy-egy teljesen működőképes máj alakult ki. A laboratóriumban növesztett szerveket ezután sikeresen átültették öt patkányba. 26

Szív

A brit Haafield Kórház tudósai Megdi Yacoub vezetésével a történelem során először növesztették ki a szív egy részét, őssejteket használva „építőanyagként”. Az orvosok olyan szöveteket növesztettek, amelyek pontosan úgy működtek, mint az emberek véráramlásáért felelős szívbillentyűk. 27

A Rostocki Egyetem (Németország) tudósai lézerindukált előre átviteli (LIFT) sejtnyomtatási technológiát alkalmaztak a szív regenerálására szolgáló „tapasz” előállítására. 28

Tüdő

A Yale Egyetem amerikai tudósai Laura Niklason vezetésével tüdőt növesztettek a laboratóriumban (egy donor extracelluláris mátrixon).

A mátrixot tüdőhámsejtek és más személyektől vett erek belső bélése töltötte meg. Bioreaktorban történő tenyésztéssel a kutatók új tüdőket tudtak növeszteni, amelyeket aztán több patkányba ültettek át.

A szerv normálisan működött különböző egyénekben az átültetés után 45 perctől két óráig. Ezt követően azonban vérrögök kezdtek kialakulni a tüdő ereiben. Ezenkívül a kutatók feljegyezték, hogy kis mennyiségű vér szivárgott a szerv lumenébe. A kutatóknak azonban most először sikerült kimutatniuk a regeneratív gyógyászatban rejlő lehetőségeket a tüdőtranszplantációban. 29

Belek

A Nara Orvosi Egyetem japán kutatóinak egy csoportjaNaraOrvosiEgyetemi) Yoshiyuki Nakajima vezetésével (YoshiyukiNakajima) sikerült létrehozni az egérbél fragmentumát indukált pluripotens őssejtekből.

Működési jellemzői, az izmok és az idegsejtek felépítése megfelel a normál bélnek. Például összehúzódhat az élelmiszer mozgatásához. 30

Hasnyálmirigy

Az izraeli Technion Institute kutatói Shulamit Levenberg professzor irányítása alatt dolgoztak ki egy módszert olyan hasnyálmirigy-szövet növesztésére, amely szekréciós sejteket tartalmaz, amelyeket háromdimenziós érhálózat vesz körül.

Az ilyen szövetek diabéteszes egerekbe történő transzplantációja az állatok vércukorszintjének jelentős csökkenéséhez vezetett. 31

Thymus

A Connecticuti Egyetem Egészségügyi Központjának tudósai(EGYESÜLT ÁLLAMOK)módszert fejlesztett ki egér embrionális őssejtek (ESC) irányított in vitro differenciálására thymus epithelialis progenitor sejtekké (PET), amelyek in vivo csecsemőmirigysejtekké differenciálódtak és helyreállították normális szerkezetét. 32

Prosztata

Pru Cowin, Gail Risbridger professzor és Dr. Renya Taylor, a melbourne-i Monash Orvosi Kutatóintézet kutatói az elsők, akik embrionális őssejtek felhasználásával embrionális őssejtek segítségével embrionális őssejtek felhasználásával emberi prosztatát növesztettek egérben. 33

Petefészek

Sandra Carson vezette szakembercsoport (SandraCarson) a Brown Egyetemen sikerült kinevelni az első petéket egy laboratóriumban létrehozott szervben: az út a „fiatal Graafi-vezikula” stádiumától a teljes felnőttkorig haladt. 34

Pénisz, húgycső

A Wake Forest Institute for Regenerative Medicine (Észak-Karolina, USA) kutatói Anthony Atala vezetésével sikerült péniszeket növeszteni és sikeresen átültetni nyulakba. A műtét után a hímvesszők funkciói helyreálltak, a nyulak megtermékenyítették a nőstényeket, és utódokat hoztak világra. 35

Az észak-karolinai Winston-Salemben található Wake Forest Egyetem tudósai nőttek húgycső a betegek saját szöveteiből. A kísérlet során öt tinédzsernek segítettek helyreállítani a sérült csatornák épségét. 36

Szemek, szaruhártya, retina

A Tokiói Egyetem biológusai embrionális őssejteket ültettek be egy béka szemüregébe, amelyből a szemgolyót eltávolították. Aztán a szemgödör megtelt egy speciális tápközeg amely táplálékkal látta el a sejteket. Néhány hét múlva az embrionális sejtek új szemgolyóvá nőttek. Ráadásul nem csak a szem, hanem a látás is helyreállt. Az új szemgolyó összeolvadt látóidegés tápláló artériák, teljesen felváltva a korábbi látószervet. 37

A svéd Sahlgrenska Akadémia tudósai először tenyésztettek sikeresen emberi szaruhártya őssejtekből. Ez segít a jövőben elkerülni a donor szaruhártya hosszú várakozását. 38

Az irvine-i Kaliforniai Egyetem kutatói Hans Kairsted irányításával (HansKeirstead), őssejtekből nyolcrétegű retinát növesztettek a laboratóriumban, amely elősegíti a transzplantációra kész retinák kialakulását olyan vakító betegségek kezelésére, mint a retinitis pigmentosa és a makuladegeneráció. Most állatmodellekben tesztelik egy ilyen retina átültetésének lehetőségét. 39

Idegszövet

A japán Kobe-i RIKEN Fejlődésbiológiai Központ kutatói Yoshiki Sasai vezetésével olyan technikát fejlesztettek ki, amellyel az agyalapi mirigyet őssejtekből lehet növeszteni.amelyet sikeresen ültettek be egerekbe.A tudósok úgy oldották meg a kétféle szövet létrehozásának problémáját, hogy egérembrionális őssejteket olyan anyagokkal befolyásoltak, amelyek hasonló környezetet teremtenek, mint az agyalapi mirigy. fejlődő embrióés bőséges oxigénellátást biztosított a sejteknek. Ennek eredményeként a sejtek az agyalapi mirigyhez hasonló megjelenésű, háromdimenziós szerkezetet alkottak, amely az agyalapi mirigy hormonjait termelő endokrin sejtek komplexét tartalmazza. 40

A Nyizsnyij Novgorod Állami Orvostudományi Akadémia Cell Technologies Laboratóriumának tudósainak sikerült egy neurális hálózatot kifejleszteniük, valójában az agy egy töredékét. 41

Neurális hálózatot növesztettek speciális mátrixokon - többelektródos szubsztrátokon, amelyek lehetővé teszik ezen neuronok elektromos aktivitásának rögzítését a növekedés minden szakaszában.

KÖVETKEZTETÉS

A publikációk fenti áttekintése azt mutatja, hogy már jelentős előrelépések történtek a szervtenyésztés emberek kezelésében, nemcsak a legegyszerűbb szövetek, például a bőr és a csontok, hanem a meglehetősen összetett szervek, például a hólyag vagy a légcső kezelésére is. A még bonyolultabb szervek (szív, máj, szem stb.) termesztésére szolgáló technológiákat még mindig állatokon tesztelik. Amellett, hogy a transzplantációban használatosak, az ilyen szervek szolgálhatnak például olyan kísérletekhez, amelyek helyettesítenek bizonyos laboratóriumi állatokon végzett kísérleteket, vagy művészeti szükségletek kielégítésére (ahogyan a fent említett J. Vacanti tette). Minden évben új eredmények jelennek meg a szervművelés területén. A tudósok előrejelzései szerint a komplex szervek termesztésének technikáinak kidolgozása és megvalósítása idő kérdése, és nagy valószínűséggel a következő évtizedekben a technika olyan mértékben fejlődik majd, hogy a komplex szervek termesztése széles körben elterjedt. az orvostudományban használják, kiszorítva a donorok közül a jelenleg legelterjedtebb transzplantációs módszert.

Információs források.

1A bioműanyag „hyamatrix” biomérnöki modellje Rakhmatullin R.R., Barysheva E.S., Rakhmatullina L.R. // A modern természettudomány fejlődése. 2010. 9. szám P. 245-246.

2Biokol rendszer a sebregenerációhoz. Gavrilyuk B.K., Gavrilyuk V.B. // Élő rendszerek technológiái. 2011. 8. szám P. 79-82.

3 Sun, G., Zhang, X., Shen, Y., Sebastian, R., Dickinson, L. E., Fox-Talbot, K. és munkatársai. A dextrán hidrogél állványok fokozzák az angiogén reakciókat és elősegítik a bőr teljes regenerálódását az égési sebek gyógyulása során. // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 108(52), 20976-20981.

7Grayson WL, Frohlich M, Yeager K, Bhumiratana S, Chan ME, Cannizzaro C, Wan LQ, Liu XS, Guo XE, Vunjak-Novakovic G: Anatómiailag formázott emberi csontgraftok tervezése. // Proc Natl Acad Sci U S A 2010, 107:3299-3304.

9Ferro F et al. Zsírszövetből származó őssejtek in vitro differenciálódása háromdimenziós fogrügy szerkezetben Am J Pathol. 2011. május;178(5):2299-310.

10Oshima M, Mizuno M, Imamura A, Ogawa M, Yasukawa M és mások. (2011) Funkcionális fogregeneráció biomérnöki fogászati ​​egység alkalmazásával érett szervpótló regeneratív terápiaként. // PLoS ONE 6(7): e21531.

11Chang H Lee, James L Cook, Avital Mendelson, Eduardo K Moioli, Hai Yao, Jeremy J Mao A nyúl ízületi ízületének ízületi felületének regenerálása sejthoming segítségével: a proof of concept study // The Lancet, Volume 376, Issue 9739 , 440–448. oldal, 2010. augusztus 7

16Saik, Jennifer E. és Gould, Daniel J. és Watkins, Emily M. és Dickinson, Mary E. és West, Jennifer L.: A kovalensen immobilizált thrombocyta-eredetű növekedési faktor-BB elősegíti az antiogenezist biomirnetikus poli(etilénglikol) hidrogélekben, ACTA BIOMATERIALIA, 7. évf. 1 (2011), pp. 133--143

17Michael Olausson, Pradeep B Patil, Vijay Kumar Kuna, Priti Chougule, Nidia Hernandez, Ketaki Methe, Carola Kullberg-Lindh, Helena Borg, Hasse Ejnell, Prof Suchitra Sumitran-Holgersson. Autológ őssejtekkel bioművelt allogén véna átültetése: koncepciót bizonyító tanulmány. // The Lancet, 380. kötet, 9838. szám, 230–237. oldal, 2012. július 21.

18Megan K. Proulx, Shawn P. Carey, Lisa M. DiTroia, Craig M. Jones, Michael Fakharzadeh, Jacques P. Guyette, Amanda L. Clement, Robert G. Orr, Marsha W. Rolle, George D. Pins, Glenn R .Gaudette. A fibrin mikroszálak támogatják a mezenchimális őssejtek növekedését, miközben fenntartják a differenciálódási potenciált. // Journal of Biomedical Materials Research, A. rész, 96A. kötet, 2. szám, 301–312. oldal, 2011. február

19Koffler J et al. A javított vaszkuláris szerveződés fokozza a tervezett vázizom-graftok funkcionális integrációját.Proc Natl Acad Sci U S A.2011 Sep 6;108(36):14789-94. Epub 2011 augusztus 30.

20Giarratana és mtsai. Az in vitro generált vörösvértestek transzfúziójának elvi bizonyítéka. // Blood 2011, 118: 5071-5079;

21Joan E. Nichols, Joaquin Cortiella, Jungwoo Lee, Jean A. Niles, Meghan Cuddihy, Shaopeng Wang, Joseph Bielitzki, Andrea Cantu, Ron Mlcak, Esther Valdivia, Ryan Yancy, Matthew L. McClure, Nicholas A. Kotov. Humán csontvelő in vitro analógja 3D állványokból biomimetikus fordított kolloid kristálygeometriával. // Biomaterials, 30. kötet, 6. szám, 2009. február, 1071-1079. oldal Szerv-újratervezés egy átültethető recelluláris májtranszplantátum kifejlesztésén keresztül, decelluláris májmátrix felhasználásával. // Nature Medicine 16, 814–820 (2010)

27A Royal Society filozófiai tranzakciói. A szív biomérnöki kérdése. Eds Magdi Yacoub és Robert Nerem.2007, 362(1484): 1251-1518.

28GaebelR és mtsai. Humán őssejtek és endothelsejtek mintázása lézernyomtatással a szív regenerációjához.Bioanyagok. 2011. szeptember 10.

29Thomas H. Petersen, Elizabeth A. Calle, Liping Zhao, Eun Jung Lee, Liqiong Gui, MichaSam B. Raredon, Kseniya Gavrilov, Tai Yi, Zhen W. Zhuang, Christopher Breuer, Erica Herzog, Laura E. Niklason. Szövet-mérnöki tüdő in vivo beültetéshez. // Tudomány 2010. július 30.: 1. évf. 329 sz. 5991 pp. 538-541

30Takatsugu Yamada, Hiromichi Kanehiro, Takeshi Ueda, Daisuke Hokuto, Fumikazu Koyama, Yoshiyuki Nakajima. Funkcionális bél ("iGut") generálása egér által indukált pluripotens őssejtekből. // Az SBE 2nd International Conference on Stem Cell Engineering (2010. május 2-5.) Bostonban (MA, USA).

31Keren Kaufman-Francis, Jacob Koffler, Noa Weinberg, Yuval Dor, Shulamit Levenberg. A tervezett vaszkuláris ágyak kulcsfontosságú jeleket adnak a hasnyálmirigyhormon-termelő sejteknek. // PLoS ONE 7(7): e40741.

32Lai L et al. Az egérembrionális őssejtekből származó csecsemőmirigy-hámsejtek progenitorjai fokozzák a T-sejtek helyreállását allogén csontvelő-transzplantáció után.Vér.2011 július 26.

33Renea A Taylor, Prue A Cowin, Gerald R Cunha, Martin Pera, Alan O Trounson, + et al. Emberi prosztataszövet kialakulása embrionális őssejtekből. // Nature Methods 3, 179-181

34Stephan P. Krotz, Jared C. Robins, Toni-Marie Ferruccio, Richard Moore, Margaret M. Steinhoff, Jeffrey R. Morgan és Sandra Carson. Petesejtek in vitro érése az előre gyártott, saját maga által összeállított mesterséges emberi petefészken keresztül. // SEGÍTSÉGES SZAPORÍTÁSI ÉS GENETIKAI FOLYÓIRAT 27. évfolyam, 12. szám (2010), 743-750.

36Atlantida Raya-Rivera MD, Diego R Esquiliano MD, James J Yoo MD, Prof Esther Lopez-Bayghen PhD, Shay Soker PhD, Prof. Anthony Atala MD Szövet-manipulált autológ húgycső olyan betegek számára, akiknek rekonstrukcióra van szükségük: megfigyelési vizsgálat // The Lancet, Vol. 377 sz. 9772, 1175-1182

38Charles Hanson, Thorir Hardarson, Catharina Ellerström, Markus Nordberg, Gunilla Caisander, Mahendra Rao, Johan Hyllner, Ulf Stenevi, Emberi embrionális őssejtek transzplantációja részben sérült emberi szaruhártyára in vitro // Acta Ophthalmologica, Acta Ophthalmologica 2012. január 27. DOI: 10.1111/j.1755-3768.2011.02358.x

39Gabriel Nistor, Magdalene J. Seiler, Fengrong Yan, David Ferguson, Hans S. Keirstead. Háromdimenziós korai retina progenitor 3D szövetkonstrukciók, amelyek emberi embrionális őssejtekből származnak. // Journal of Neuroscience Methods, 190. kötet, 1. szám, 2010. június 30., 63–70.

40Hidetaka Suga, Taisuke Kadoshima, Maki Minaguchi, Masatoshi Ohgushi, Mika Soen, Tokushige Nakano, Nozomu Takata, Takafumi Wataya, Keiko Muguruma, Hiroyuki Miyoshi, Shigenobu Yonemura, Yutaka Oiso és Yoshiki Sasai. A funkcionális adenohypophysis önképződése háromdimenziós kultúrában. // Nature 480, 57–62 (2011. december 1.)

41Mukhina I.V., Khaspekov L.G. Új technológiák a kísérleti neurobiológiában: neurális hálózatok többelektródos mátrixon. Annals of Clinical and Experimental Neurology. 2010. 2. sz. 44-51.

Még tegnap úgy tűnt, hogy törékeny testünk tartalékszerveinek előállítása érdekes fantázia volt, ami, ki tudja, talán a távoli jövőben megvalósul. Ma pedig azzal az emberrel beszélgetünk, aki valósággá és megváltássá tette az új szervek növekedését az első betegek számára. Nem kevésbé meglepőnek tűnik, hogy a laboratóriumban létrehozott szervátültetés leginnovatívabb műveleteit és a regeneratív gyógyászat területén a legfejlettebb kutatásokat nem csak bárhol, hanem itt Krasznodarban végzik.

Paolo Macchiarini gyakran mondja a „fantasztikus” szót, amikor meg akar dicsérni valamit. Temperamentumos, akár egy olasz film hőse, könnyen elmozdul a kétségbeesett felkiáltásoktól, mint például: „Mindenki a halálomat akarja!” (ez az irigy kollégákról szól) az új életek megmentését ígérő kutatási lehetőségek vad csodálatára.

Paolo és én a szocsi olimpiai falu egyik éttermében vacsorázunk - itt tartják az „Öregedés és hosszú élet genetikája” című konferenciát, amelyen a világ minden tájáról gyűltek össze az öregedésgátlás területének legnagyobb szakértői. .

Az ukrán események ellenére senki sem tagadta meg a részvételt, és ami Macchiarininek illeti, még a határt sem kellett átlépnie. Valójában bolygószintű tudós – szinte potenciális Nobel-díjas.

De Macchiarini több éve vezeti a Kubani Orvostudományi Egyetem Regeneratív Orvostudományi Központját. A professzort sikerült Krasznodarba csábítaniuk az orosz kormánytól kapott 150 millió rubel mega-támogatásával. Ebből a pénzből jött létre a központ.

Itt nem kell hajszolnom az adományokat, és a betegek megmentésére koncentrálhatok. Egyébként írd le – Putyin úrhoz fordulok: arra kérem, adjon nekem egy orosz útlevelet, mint Depardieu! - nevet fel Macchiarini.

Cserébe egy új szívért?

A politikát itt a konferencián meglehetősen szokatlan szemszögből látják.

Van egy krími páciensünk, aki 2011 óta vár légcsőátültetésre” – mondja Paolo. „Többször is megnéztem, de nem tudtam megoperálni: fizetnie kell érte, a kórház nem tud ingyen fogadni külföldi állampolgárt. De most Oroszország elfoglalta... ó, vagyis annektálta a Krímet, és ingyen műtétet hajthatunk végre rajta – ennek nagyon örülök! Június elején üzemelünk.

Hogyan nőnek a szervek

A Macchiarini által kifejlesztett légcső-előállítási technológia a regeneratív sebészet büszkesége és fő vívmánya, az orvostudomány egy innovatív szervtenyésztő ága. 2008-ban a világon elsőként hajtott végre olyan műtétet, amellyel bioreaktorban, donorvázon saját őssejtekből növesztett légcsövet ültetett át betegbe, 2009-ben pedig egy másikat. egyedi működés: Ezúttal a szervet a páciens testén belül alakították ki bioreaktor használata nélkül. Végül 2011-ben végezte el az első transzplantációs műtétet egy teljesen laboratóriumban termesztett emberi szervből mesterséges kereten, vagyis donorszervek használata nélkül.

Macchiarini először 2010-ben érkezett Oroszországba - a Science for Life Extension Foundation meghívására Moszkvában mesterkurzust tartott a regeneratív gyógyászatról. Hamarosan elvégezte az első légcsőátültetést Oroszországban egy lányon, aki egy autóbaleset után légzési problémák miatt nem tudott beszélni vagy járni. A lány felépült, Macchiarini mega-támogatást nyert, és elkezdte végezni a műtéteit hazánkban, miközben folyamatosan valami újat ad hozzá. Így a közelmúltban egy mesterséges légcsővel együtt átültette a gége egy részét a betegnek.

Hogyan lehet egy szervet külön termeszteni magától az embertől? - Nem tudom megérteni.

Általánosságban elmondható, hogy ez lehetetlen. Egy felnőtt ember sejtjéből nem lehet egész szervet kinevelni. A sejteken kívül szükséged van még valamire - donor szerv vagy mesterséges keret.

Először ezt tettük: vettünk egy donor szervet - egy személyt vagy egy állatot (általában egy sertést), és megszabadítottuk a genetikai anyagtól, azaz a sejtektől. Ehhez a szervet egy speciális folyadékba helyezték, amely feloldotta az izomszövetet és más sejteket, így csak kötőszöveti keret, rosthálózat maradt meg. Minden szervnek van egy váza, amely megadja az alakját, ezt extracelluláris mátrixnak nevezik. A sertésből kivett, sejtektől megtisztított szerv vázát az emberi immunrendszer nem utasítja el, de ott is vannak gondok: véletlenül be lehet juttatni egy vírust, na, és ez sok embernél kilökődést okoz, pl. muszlimok. Tehát a legjobb megoldás egy elhunyt donortól vett emberi szívkeret volt.

2011-ben azonban elsajátítottunk egy olyan technológiát, amelyhez egyáltalán nincs szükség donorokra - egy szintetikus keret létrehozására. A páciens méretének megfelelően készül, rugalmas és műanyag nanokompozit anyagból készült tubus. Ez egy igazi áttörés: a szintetikus keret megszabadít minket az adományozóktól – a gyerekek számára pedig például legtöbbször nem találhatók meg – eltávolítja a bioetikai kérdéseket, és sokkal elérhetőbbé teszi a műveletet.

De hogyan készítsünk ebből a csőből élő, működő szervet?

Bioreaktorban!

Ez valami bionyomtató?

Nem – nevet Macchiarini –, a bionyomtató lehetővé teszi például egyszerű szövetek, erek előállítását, de összetett szervek előállítását nem. A bioreaktor egy olyan eszköz, amelyben optimális feltételeket teremtenek a sejtnövekedéshez és -szaporodáshoz. Táplálkozást, légzést biztosít számukra, és eltávolítja a salakanyagokat. A bioreaktorban mononukleáris sejtekkel – a páciens csontvelőből izolált sejtjeivel – beoltjuk a keretet. Ez az őssejtek egy fajtája, amely különböző szervek speciális sejtjévé alakulhat. Az állvány 48 órán belül benőtt ezekkel a sejtekkel, és arra ösztönözzük őket, hogy légcsősejtekké alakuljanak. És kész a szerv, átültethető a betegbe. A szervezet nem utasítja el, mert a páciens saját sejtjeiből nőtt fel.

Agy, szív és pénisz

Ugye nem korlátozod magad a légcsőre?

A következő lesz a nyelőcső és a rekeszizom. Most állatokon teszteljük őket. És akkor kifejlesztjük az első működő szívet – nyilván a Texasi Szívintézettel együttműködve.

Kubanban egy majmok óvoda működik orvosi kutatásra – ha minden sikerül, egy laboratóriumban növesztett szív munkáját teszteljük rajtuk. Általánosságban elmondható, hogy sok ilyen dolgot sokkal könnyebb itt megtenni, mint Európában vagy az USA-ban. Így néhány éven belül ez a technológia eljut a klinikára. Eszik jó eséllyel mi az első emberi szív Oroszországban fogják termeszteni.

Milyen szervekre van szükség leggyakrabban?

Gyakran fordulnak hozzám furcsa kérésekkel az emberek. Egy napon, azt hiszem, a Homoszexuálisok Világtársaságának elnöke kérte, hogy csináltasson neki péniszt.

A második pénisz érdekes ötlet!

Nem, az egyetlen, valamiért nem volt ott. De nem tudtam neki segíteni; nem értek semmit a péniszhez. És kérték, hogy készítsenek méhet. Az emberek nem csak az életüket akarják meghosszabbítani, és nem csak a betegségek miatt boldogtalanok – mindenféle őrült vágy kísérti őket.

De nem csináljuk ezt a sok divatos dolgot. Valójában megpróbáltuk a heréket növeszteni, mert nagyon sok gyereknek van hererákja vagy veleszületett rendellenessége. Sajnos azonban az őssejteket nem lehet heresejtekké alakítani, ezért kénytelenek voltunk abbahagyni ezeket a vizsgálatokat.

Általában természetesen igyekszünk azon dolgozni, amire pácienseinknek a legnagyobb szüksége van. Jelena Gubareva jelenleg egy nagyon fontos projektet végez a rekeszizom növekedésével kapcsolatban. Ha működik, több ezer gyermeket ment meg, akik rekeszizom nélkül születnek és emiatt meghalnak.

Mely szerveket lesz a legnehezebb termeszteni?

Szív, máj, vese. Vagyis nem nehéz termeszteni őket - ma már teljesen lehetséges bármilyen szerv és szövet létrehozása. De nagyon nehéz őket normálisan működni, és a szervezet számára szükséges anyagokat előállítani. Laboratóriumban termesztve néhány óra múlva abbahagyják a munkát. A probléma az, hogy nem értjük, hogyan működnek elég jól.

De talán nem is kell majd termesztenünk őket – az álmom, hogy őssejteket használjunk e szervek működőképességének helyreállítására. Lehetőség van a regenerációs folyamatok stimulálására magában a szervezetben. Ez egy fantasztikusan vonzó és olcsó megoldás: a legszegényebb országban is bárkinek lehet saját őssejtje, és nincs szükség szervátültetésre!

Sokáig tart egy emberi szerv kifejlődése?

Az összetettségétől függ. A légcsövet 3-4 nap alatt növesztjük, a szívhez 3 hét kell.

Lehet-e agyat növeszteni?

Igen, arról álmodom, hogy elkapok néhány politikust, és lecserélem az agyukat. És a tojás is. De komolyan, az agy fejlesztése része a terveimnek.

De az agyban a legfontosabb a neuronok közötti számtalan kapcsolat, hogyan lehet őket újra létrehozni?

Általában mindenki túlbonyolítja ezt a problémát; minden sokkal egyszerűbb. Természetesen nem az egész agy cseréjéről beszélünk. Tegyük fel, hogy lelőttelek. Fejbe lőtték, elvesztetted az agyad egy részét, de túlélted. Mi van akkor, ha ezt a nem működő részt egy olyan szubsztrátummal helyettesítjük, amelynek az a feladata, hogy az agy más részeiről vonzza a neuronok növekedését? Ezután a sérült rész idővel helyreáll, fokozatosan bekapcsolódik az agy tevékenységébe és kapcsolatokat hoz létre. Ez teljesen megváltoztathatja több ezer beteg életét!

Álmok és csalódások

Hogyan vélekednek a kollégái a sikeréről?

„Ó, ez egy bonyolult téma” – mondja Macchiarini szomorúan. - Amikor valami teljesen újat csinálsz, először a történelemben, mindig szidnak. És olyan sokáig tart, amíg az emberek elfogadják, amit csinálsz! Még mindig kapok kritikát, és keményen, mert őrült, példátlan dolgokat csinálok. Az emberek nagyon féltékenyek lehetnek kollégáik sikerére: sokat támadtak, igyekeztek a lehető legnehezíteni a munkámat, néha nagyon piszkos módon.

Mi a legnehezebb a munkádban és az életedben?

Életemben? Igen, nincs magánéletem. Minden olyan elhanyagolt! A legnehezebb nem a tudomány, hanem a kollégák támadásai, féltékenységük. Ha legalább tisztelettel tennék! Nem, teljes tiszteletlenség, nem emberi kapcsolatok, csak verseny. Több tucat cikket publikáltam vezető tudományos folyóiratokban, de még mindig azt mondják, hogy nincs bizonyítékom arra, hogy a módszereink működnek. Készek mindent kritizálni a világon, még azt is, hogy hogyan megyek ki a wc-re.

Annyi problémám van ebből a féltékenységből, hogy állandóan pokoli nyomást gyakorolnak rám. Talán ez az az ár, amelyet minden úttörőnek fizetnie kell. De életeket fogunk menteni - ez olyan csodálatos, hogy minden támadást megér... Várj, tiramisut akarok! Tiramisu! Tiramisu! És egy Americano, kérem.

miről álmodozol?

Személyes szinten? Szállj be egy csónakba, és vitorlázz el mindenki elől. És nincs több kapcsolat ezzel a világgal. Csak én és a kutyám - ez elég nekem. Szakmailag pedig arról álmodom, hogy megmentsem az embereket szervátültetés nélkül – sejtterápia révén. Azta! Fantasztikus lenne, egyszerűen fantasztikus!

Mikor válik széles körben elérhetővé a szervtermesztési technológia a fejlett országokban?

A légcső termesztésének technológiáját már szinte tökéletesre fejlesztették. Ha folytatjuk a klinikai vizsgálatokat Krasznodarban, két éven belül elegendő bizonyíték lesz arra, hogy ez a módszer biztonságos és hatékony, és más helyeken is elkezdik alkalmazni. Ez elsősorban a betegek számától függ, és sok minden mástól is. És fogok dolgozni a nyelőcsövön, a rekeszizomon, a szíven... Szerintem gyors lesz a fejlődés, főleg Oroszországban. Légy türelmes és várj – mindent meglátsz magad.

Vajon sikerül-e új testet növeszteni az agyamnak?

Miért van erre még mindig szükség?

Természetesen az élet és a fiatalság meghosszabbítására.

Nem értem miért van rá szükséged megint fiatal test lányok ezreit meghódítani? Unalmas túl sokáig élni.

Valahogy még nem unom, inkább fordítva.

Hát nem is tudom. Már elegem van ebből az életből! Ti oroszok mindig mindenkit az öregedés elleni küzdelemre buzdítanak. Filozófusok és álmodozók vagytok, a tisztán filozófiai problémák rettenetesen fontosnak tűnnek számotokra.

Mi ebben a filozófia, mi lehetne természetesebb az életszeretetnél?

Harcolni akarsz a természettel, de szerintem a testünk már tökéletes. Nézz magadra. Nem, jobb, ha nem magadnak, hanem a lányoknak - a természet tökéletesre teremtette őket, ki vagyok én, hogy harcoljak vele?

Már küszködsz, műtétek várnak rád.

Hú, milyen szokatlan beszélgetésbe kezdtünk. Ilyen csak Oroszországban történik...

Sokáig vitatkoztunk – mígnem kidobtak minket a záró étteremből.

Kit csábítottak még Oroszországba megagrantokkal?

A megagranciaprogram célja, hogy a világ vezető tudósait vonzza az orosz egyetemekre. Négy ilyen verseny már lezajlott. Az elsőre 2010-ben, az utolsóra 2014-ben került sor. Ennek eredményeként 163 orosz és külföldi tudós kapott megagrantumot. Sok híresség van köztük, sőt több Nobel-díjas is. Az „RR” bemutat néhányat

Sydney Altman

Az 1989-es kémiai Nobel-díjas Yale professzor antibakteriális és vírusellenes gyógyszereket fog kifejleszteni az Orosz Tudományos Akadémia szibériai részlegének Kémiai Biológiai és Fundamentális Orvostudományi Intézetében, Novoszibirszkben.

Jorn Tiede

A tengeri geológia és a mélytengeri fúrások területén ismert német szakemberként a Szentpétervári Állami Egyetem Földrajzi és Geoökológiai Karán „A sarki országok és a világóceán paleogeográfiája és geomorfológiája” laboratóriumát vezette. tanulmányozza az éghajlatváltozást az Északi-sarkvidéken, és alátámasztja Oroszország jogát a sarkvidéki polcra.

Ronald Inglehart

Egy amerikai politológus és szociológus, a Michigani Egyetem professzora összehasonlítja az értékirányelveket különböző országok; Oroszországban a Higher School of Economics-ban dolgozik.

Shimomura Osamu

A 2008-as kémiai Nobel-díjas, zölden izzó nyuszik és malacok alkotója a biolumineszcenciát kutatja a Krasznojarszki Szibériai Szövetségi Egyetemen.

Antonio Luque Lopez

Egy fizikus, feltaláló és milliomos, a Madridi Egyetem professzora új típusú napelemeket fejleszt a Szentpétervári Fizikai és Technológiai Intézetben.

Mario Biagioli

A Davis-i Kaliforniai Egyetem Tudományos és Technológiai Tanulmányok Tanszékének professzora a szentpétervári Európai Egyetem tudományos és technológiai vállalkozásszociológiájával kapcsolatos kutatásokat irányít.

Pavel Pevzner

A Kaliforniai Egyetem (San Diego) bioinformatikai és rendszerbiológiai programjának igazgatója, az Országos Számítógépes Tömegspektrometriai Központ igazgatója egy Oroszországban egyedülálló algoritmikus biológia laboratóriumot hoz létre, ahol a tudósok genomokat fognak olvasni.