Сердце из шелка: латвийские ученые разработали для медиков идеальный материал 0
Еще семь лет назад латвийские ученые разработали метод получения паучьего шелка. Теперь же создана компания, которая приступит к изготовлению из синтезированной паучьей нити клапанов человеческого сердца.
О том, что паучья нить уникальна по многим своим параметрам — гибкости, прочности, биологической совместимости с человеческим организмом, — написаны горы научных трудов. Но что в том проку, если производство этой нити невозможно было поставить на поток!
Ведь пауки — это вам не тутовый шелкопряд. С гусеницами-то все просто: облепили дерево и сидят бездвижно, пуская из губы нить длиной до 900 метров, чтобы окуклиться. Можно пересаживать их хоть на пучок веток, хоть на специальные рамы — они и там станут вить свою нить без возражений. Не зря китайцы освоили это нехитрое дело — производства шелка — еще за 5 тысяч лет до нашей эры.
Иное дело — паук: социопат, разбойник и каннибал. В коллективе жить не обучен, на указанном месте не сидит, собратьев пожрет — шестью глазами не моргнет. Попробуй наладь с таким промышленное производство. Но даже и будь они более покладистыми, подсчитано: миллион пауков за четыре года произведут столько шелка, сколько хватит лишь на один джемпер. Так что производить паучью нить естественным путем — дело экономически провальное.
Но и не производить ее — обидно. Этот потрясающий материал мало того, что отличается уникальным сочетанием жесткости и гибкости (круче кевлара), но также биосовместим с человеческим организмом и биоразлагаем. А это уже делает его чрезвычайно актуальным для медицинской промышленности.
Неудивительно, что, когда семь лет назад Академия наук Латвии составляла список из дюжины самых главных достижений наших ученых за 2017 году, в него по праву вошло описание молекулярного процесса появления паутины. Это исследование, проведенное Институтом органического синтеза, открывало прямой путь к производству паучьего шелка искусственным путем.
Работа стала возможной благодаря сотрудничеству со шведскими биологами. Те ездили в экспедиции в Африку, отыскивали пауков, ткущих особо прочное волокно, привозили в лабораторию. Дальше требовалось выявить, какой именно ген отвечает у пауков за формирование молекул волокна. Ну, а на следующем этапе этот ген помещали в ДНК бактерий, создающих белок, и они начинали производить паучий шелк, пояснял механизм еще семь лет назад ученый Кристап Яудземс.
В ту пору группа под его руководством научилась производить паучьи нити, чья прочность лишь на 25% соответствовала природной. Но и это уже было огромным прорывом. Сегодня же ученые настолько продвинулись в своей работе, что эластичность их нитей намного превосходит натуральный паучий шелк: почти в два раза.
Это значит — пришло время искать для этих нитей практическое применение. Специально с такой целью создана компания PrintyMed, которая уже работает над двумя проектами.
Первый — это специальные мембраны для органов на чипе. «Органы на чипе — это, скажем так, модели органов, которые в основном предназначены для тестирования лекарств и различных экспериментов по сокращению использования животных. Это первое применение, потому что там нам не нужна медицинская сертификация и там можно, скажем, начать гораздо быстрее продажу искусственного паучьего шелка», – рассказала в передаче на LSM руководитель компании Екатерина Романова.
Второй проект компании — это производство сердечных клапанов из синтезированного паучьего шелка. Уже изготовлен прототип такого клапана и идет активная работа. Такой проект потребует гораздо больше времени, сил и средств, чем первый, потому что для его внедрения потребуется множество клинических испытаний и сертификаций.
Но оно того стоит, ведь в будущем, по словам Романовой, из искусственного паучьего шелка можно будет создавать целые человеческие органы. Так что сердечный клапан — только первая ступенька для наших ученых и предпринимателей по длинной лестнице вверх.
