Ученые создали живой межпозвоночный диск для борьбы с болью в спине

В основе технологии лежит 3D-печать, но вместо пластика используются живые клетки и гелеобразные материалы, такие как коллаген и альгинат — вещество, получаемое из морских водорослей. Это позволяет воссоздать не просто форму органа, но и его внутреннюю среду, химические и механические свойства.

Как рассказал доктор Мэттью Киббл, автор проекта, команда смогла напечатать диск, максимально приближенный к настоящему — с той же структурой, типами клеток и уровнем плотности тканей. Модель позволяет наблюдать, как именно на клеточном уровне возникают боли в спине и как ткани диска со временем разрушаются.

Особое внимание было уделено двум ключевым факторам — жесткости ткани и уровню кислорода. Эти параметры напрямую влияют на выработку важных компонентов, таких как коллаген и гиалуроновая кислота. Оба вещества играют решающую роль в поддержании здоровья позвоночника, и нарушение их синтеза может приводить к боли, воспалению и дегенерации дисков.

В ходе работы использовалось передовое оборудование, способное послойно накладывать разные типы клеток и материалов. Полученные биомодели помещались в специально контролируемые условия, чтобы они «взрослели» и начинали функционировать как настоящие ткани.

Доктор Стивен Ричардсон, соавтор проекта, отметил, что это открытие — шаг к созданию реалистичных моделей органов и глубокому пониманию причин разрушения дисков. Такой подход дает надежду на появление более точных и эффективных способов восстановления тканей, включая использование стволовых клеток и генной терапии.

Технология биопечати уже применяется для создания моделей кожи, мозга, сердца и других органов. Однако пока такие конструкции больше служат для изучения процессов в лаборатории и частично заменяют эксперименты на животных.

По словам команды, следующим этапом станет интеграция клеток из здоровых молодых дисков и стволовых клеток для создания еще более сложных и жизнеспособных моделей. Это позволит не только понимать, как формируется здоровая ткань, но и, возможно, создавать полноценные заменители разрушенных дисков в будущем.

Миллионы людей по всему миру страдают от болей в пояснице. Новый подход, позволяющий печатать функциональные модели дисков, может стать тем самым поворотным моментом, который приведет к появлению прорывных методов лечения.