ТКАНЕВАЯ ИНЖЕНЕРИЯ: РЕАЛЬНЫЕ ПЕРСПЕКТИВЫ

Тканевая инженерия – одно из самых перспективных направлений современной науки. Возникнув менее двух десятилетий назад, тканевая инженерия сразу же привлекла к себе большой интерес, объединив усилия представителей разных наук: биологов, физиков, химиков, специалистов в области медицины. 

ОСОБОЕ ВНИМАНИЕ К ЭТОМУ НАПРАВЛЕНИЮ ОБЪЯСНЯЕТСЯ НЕ ТОЛЬКО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИМ ИНТЕРЕСОМ, но в первую очередь огромными перспективами, связанными с развитием этой области. А это реальная возможность создания новых тканей и органов, способных заменить пораженные заболеванием, травмой или генетическими нарушениями участки человеческого организма, путь к преодолению самых тяжелых, в том числе и практически неизлечимых заболеваний, которые уносят жизни миллионов людей. В отличие от синтетических материалов, которые могут выполнять в организме только физическую или механическую функцию, естественные ткани активно включаются и в биологические процессы, обеспечивая полноценную работу организма в привычном режиме. 

К сожалению, в системе науки Армении направление тканевой инженерии практически отсутствует, что вполне объяснимо, поскольку развитие этой высокотехнологичной области требует серьезных вложений. Сдвинуть ситуацию с мертвой точки взялась профессор Университета Джорджа Вашингтона (США) Нарине САРВАЗЯН. Родившись в Ереване, она выросла в подмосковном городе Пущино, где сосредоточено много биологических институтов. Окончив физический факультет МГУ, Нарине поступила в аспирантуру, но вскоре по семейным обстоятельствам переехала в Ереван, где и получила степень кандидата биологических наук. В 90-е годы она уехала в США,  добилась там больших профессиональных успехов, однако связей с родиной не прервала, более того, делает все от нее зависящее, чтобы создать в Армении новое перспективное научное направление.

На средства образовательного гранта Программы Фулбрайта она организовала в Армении курс лекций по тканевой инженерии. Эта программа, которая финансируется из госбюджета США, действует с 1946 года. Она ориентированa в основном на студентов, которым предоставляется возможность пройти обучение в других странах, однако часть грантов предназначена профессорам для чтения лекций за рубежом.

ЖЕЛАЮЩИХ ОЗНАКОМИТЬСЯ С НОВЫМ НАУЧНЫМ НАПРАВЛЕНИЕМ В АРМЕНИИ оказалось неожиданно много. Чтобы отобрать лучших, был проведен конкурс, в котором приняли участие студенты, магистранты, аспиранты вузов Армении, а также уже завершившие учебу и даже защитившие диссертации специалисты в возрасте до 34 лет.  Курс рассчитан на 3,5 месяца, после чего студенты должны представить результаты своей работы по этой специальности.

- Моя задача - обучить студентов основным принципам тканевой инженерии, научить их ориентироваться в материалах и реактивах, чтобы в своей дальнейшей работе они могли использовать доступные средства при решении тех или иных задач, - говорит Нарине Сарвазян. – Тканевая инженерия – молодая наука, ее становление и развитие происходят в условиях эксперимента, отдельные ученые и научные группы используют разные возможности для создания тканей. Поэтому я хочу научить начинающих специалистов творчески мыслить, уметь ориентироваться в реальных условиях и находить оптимальный путь к достижению поставленной цели.  В развитых странах возможностей для практической работы значительно больше, в Армении условия более жесткие, но творчески мыслящий человек может найти решения исходя из имеющихся возможностей, так как один материал или реактив можно заменить другим, более доступным продуктом, - говорит Нарине Сарвазян.

Строительным материалом, с которым работают специалисты в области тканевой инженерии, являются стволовые клетки, способные превращаться в дифференцированные клетки различных тканей и органов. Но таких клеток в организме немного, что долгое время тормозило развитие тканевой инженерии. Считалось, что если из стволовой клетки определенного типа можно получить зрелые специализированные клетки, то обратный процесс невозможен. Однако лет 15 назад в науке о клетках было сделано революционное открытие. Профессор Кембриджского университета Джон Гердон и профессор университета Киото Синья Яманака смогли перепрограммировать взрослые клетки, вернув их в эмбриональное состояние. За свое открытие, изменившее научные представления о развитии клеток и организма, Джон Гердон и Синья Яманака были удостоены Нобелевской премии 2012 года.

- ЭТО ВСЕ РАВНО ЧТО ПРЕВРАТИТЬ ВЗРОСЛОГО, СФОРМИРОВАВШЕГОСЯ, имеющего профессию человека в младенца и направить его по другому пути. Просто это делается на клеточном уровне. Эти возможности открыли огромные перспективы - например, можно взять у пациента излишки жировой ткани, превратить ее в стволовые клетки, а из них создать необходимые ткани и органы. Но чтобы полученные клетки  функционировали в организме в соответствии с поставленными задачами, необходимо задать их росту и функциям определенное направление. Тканевая инженерия развивается быстро, и ученые уже научились создавать опорные структуры, благодаря которым выращенные клетки превращаются в орган. Однако пока еще рано говорить о том, что тканевая инженерия в состоянии выполнять все стоящие перед ней задачи. Человеческий организм - конструкция очень сложная, и науке предстоит еще многое сделать. Но уже появились компании, которые производят кожу, с помощью 3D-принтера – кости, трахеи, хрящевые ткани. Это только начало, и нет никаких сомнений, что со временем нам удастся решать и значительно более сложные задачи, что повысит возможности практической медицины. 

Большие преимущества создает то, что новые ткани и органы можно получать из клеток самого пациента. Мои студенты из Армении учатся проводить эксперименты, они разделены на три группы, каждая из которых будет пытаться создать определенную ткань. Необходимые условия для лабораторных занятий есть, подготовка студентов ведется в Институте физиологии Национальной Академии наук в тесном сотрудничестве с лабораторией Зары Карабекян. С  ней  мы 10 лет работали в США и получили несколько совместных грантов. Эта лаборатория имеет основные приборы, а я привезла с собой все необходимые реактивы и материалы.  Мои студенты очень хорошо и с увлечением воспринимают учебный материал, и я уверена, что практически все они захотели бы использовать принципы тканевoй инженерии в своей дальнейшей работе. На лабораторных занятиях они учатся самостоятельно выделять живые клетки и по завершении курса обучения смогут получить образцы различных тканей, что станет подтверждением того, что они приобрели не только теоретические знания, но и необходимые практические навыки. В конце декабря планируется организовать презентации, где будут представлены практические результаты деятельности студентов и их короткие статьи. В дальнейшем приобретенные знания позволят им читать и понимать научную литературу по этой специальности, углублять свои знания, не исключено, что часть обучаемых сможет пройти подготовку в зарубежных научных центрах, - сказала Нарине Сарвазян.

ЕСТЕСТВЕННО, ВОЗНИКАЕТ ВОПРОС: СМОГУТ ЛИ МОЛОДЫЕ, ПРОШЕДШИЕ подготовку специалисты применить приобретенные знания и навыки в своей стране или, как и для многих их сверстников, единственный путь реализовать себя – уехать на Запад? Ведь тканевая инженерия – область высокотехнологичная, развитие которой потребует немалых вложений. Но, как утверждает Нарине Сарвазян, хотя в мире уже существуют фирмы, которые производят продукты тканевой инженерии, сама эта область пока только в процессе развития и еще многое можно пробовать, пытаться упростить и удешевить технологии, сделать их более доступными.

- Самый дорогостоящий период - это фундаментальные исследования, результаты которых приводят к технологическому прорыву. Следующий этап – практическое применение этих технологий - существенно менее затратный. Я приехала сюда не для того, чтобы просто ознакомить начинающих специалистов с передовым направлением, моя цель – создать условия для практического развития этой области. Это реально, и я буду очень рада, если кто-то из моих студентов сможет организовать в Армении фирму по производству продуктов тканевой инженерии. За очень сложные задачи пока браться не стоит, выполнение их в настоящее время пока невозможно даже за рубежом, но первым и реальным шагом в этом направлении может стать создание компании, которая будет производить биологическую ткань, которая может заменить пораженные участки кожи. Такая высокотехнологичная продукция будет востребована не только в Армении, но и во всем регионе, где область тканевой инженерии еще только начинает развиваться. Это огромные перспективы, и будет прекрасно, если общими усилиями мы сможем сделать Армению региональным лидером по практическому применению инновационных технологий в области тканевой инженерии, - сказала Нарине Сарвазян.