Имплантат пениса, созданный с использованием 3D-печати, впервые в мире успешно восстановил эректильную функцию у кроликов и свиней. И уже спустя несколько недель животные без проблем размножались. В будущем технология может помочь в создании других органов с развитой сосудистой системой, например сердца или печени.
Большинство сложных органов человеческого тела для нормальной работы нуждается в разветвлённой сосудистой системе. В пенисе эта система особенно важна: для эрекции кровь должна наполнить особые ткани (пещеристые и губчатое тела) и удерживаться, обеспечивая жёсткость. Воссоздать такие структуры в лаборатории – сложная задача, но учёным удалось приблизиться к решению.
Международная команда исследователей из КНР, Японии и США под руководством биоинженера Чжэньсина Вана из Южно-Китайского технологического университета напечатала на 3D-принтере гидрогелевую модель, имитирующую пещеристые (кавернозные) тела, губчатое (спонгиозное) тело и белочную оболочку пениса. Это позволило изучить ключевые аспекты работы полового органа и его сосудистой системы без экспериментов на людях или животных. Модель разработана для исследования эректильной дисфункции и болезни Пейрони, при которой половой член искривляется вследствие прогрессирующих фиброзных изменений в белочной оболочке.
Чтобы протестировать модель, специалисты создали улучшенную версию, добавив эндотелиальные клетки, которые выстилают кровеносные сосуды. Эту искусственную ткань имплантировали новозеландским кроликам и свиньям породы Бама с сосудистыми дефектами пениса. Постепенно в процессе распада гидрогелевого каркаса в области дефекта начинала формироваться новая ткань. Через несколько недель после операции у подопытных полностью восстановилась эректильная функция и они начали успешно размножаться: когда самцов допустили к спариванию, уровень зачатия достиг 100%.
Хотя пока исследование касается только животных, в перспективе технология может помочь пациентам, потерявшим функциональность пениса, а также способствовать созданию заменителей других органов с развитой сосудистой системой, например сердца или печени. «Наши результаты подтверждают возможность разработки функциональных органов с большим количеством кровеносных сосудов, напечатанных на 3D-принтере, для трансплантации», – заключили авторы. Результаты научной работы опубликованы в журнале Nature Biomedical Engineering.
Михаил Корякин, врач уролог-андролог, доктор медицинских наук, профессор
– Достигнут серьёзный успех в создании биосовместимого функционально активного вживляемого эндопротеза кавернозных и спонгиозного тел полового члена, основных его структурных элементов. Это стало возможным благодаря технологии 3D-печати. Именно она позволила воссоздать сложное внутреннее строение кавернозных и спонгиозного тел. Из сообщения пока только неясно, каким образом происходит регуляция кровотока в эндопротезе для придания ему функциональной жёсткости. Это представляется самым сложным, потому что устранить дефект кавернозных и спонгиозного тел – это одно, а вот полностью заместить кавернозные и спонгиозное тела – это уже совершенно другой уровень сложности. Тем не менее анатомическое строение полового органа этих животных принципиально не очень отличается от мужского, поэтому есть все основания ожидать в среднесрочной перспективе аналогичного эндопротеза уже для человека. Имплантация таких эндопротезов позволит заменить кавернозные тела при ряде их необратимых поражений, в частности, при сахарном диабете, склерозе/фиброзе кавернозных тел, фибропластической индурации (болезни Пейрони), травматических повреждениях.
