Адамзаттын постиндустриалдык өнүгүү темптери, тактап айтканда, илим менен техника ушунчалык чоң болгондуктан, аларды 100 жыл мурун элестетүү мүмкүн эмес болчу. Мурда илимий-популярдуу фантастикада гана окула турган нерселер азыр реалдуу дүйнөдө пайда болду.
21-кылымда медицинанын өнүгүү деңгээли болуп көрбөгөндөй жогору. Мурда өлүмгө алып келген оорулар бүгүнкү күндө ийгиликтүү дарыланып жатат. Бирок онкология, СПИД жана башка көптөгөн оорулардын көйгөйлөрү али чечиле элек. Бактыга жараша, жакынкы келечекте бул көйгөйлөрдү чечүү жолу табылат, алардын бири адамдын органдарын өстүрүү болот.
Биоинженериянын негиздери
Биологиянын маалыматтык базасын колдонуу жана өз көйгөйлөрүн чечүү үчүн аналитикалык жана синтетикалык ыкмаларды колдонуу илими жакында эле пайда болгон. Өз ишмердүүлүгү үчүн техникалык илимдерди, негизинен математиканы жана физиканы колдонгон кадимки инженериядан айырмаланып, биоинженерия алдыга жылып, молекулярдык биология түрүндөгү инновациялык ыкмаларды колдонот.
Жаңыдан чыгарылган илимий-техникалык чөлкөмдүн негизги милдеттеринин бири – органы бузулуп же бузулуп калган оорулуу адамдын организмине андан ары трансплантациялоо максатында жасалма органдарды лабораториялык шартта өстүрүү. Үч өлчөмдүү клеткалык түзүлүштөрдүн негизинде окумуштуулар ар кандай оорулардын жана вирустардын адам органдарынын иш-аракетине тийгизген таасирин изилдөөдө алдыга жыла алышты.
Тилекке каршы, азырынча булар толук кандуу органдар эмес, бир гана органеллдер - рудименттер, эксперименталдык үлгү катары гана колдонула турган клеткалардын жана ткандардын бүтпөгөн жыйнагы. Алардын иштеши жана жашоого жөндөмдүүлүгү эксперименталдык жаныбарларда, негизинен ар кандай кемирүүчүлөрдө сыналган.
Тарыхый маалымдама. Трансплантология
Биоинженериянын илим катары өсүшүнөн мурда биологиянын жана башка илимдердин өнүгүүсүнүн узак мезгили өткөн, анын максаты адамдын организмин изилдөө болгон. 20-кылымдын башында эле трансплантация анын өнүгүшүнө түрткү болгон, анын милдети донордук органды башка адамга трансплантациялоо мүмкүнчүлүгүн изилдөө болгон. Донордук органдарды бир нече убакытка сактап калууга жөндөмдүү ыкмаларды түзүү, ошондой эле тажрыйбанын жана трансплантациялоо боюнча деталдуу пландардын болушу дүйнөнүн бардык хирургдарына 60-жылдардын аягында жүрөк, өпкө, бөйрөк сыяктуу органдарды ийгиликтүү трансплантациялоого мүмкүндүк берди.
Учурда трансплантация принциби пациенттин өлүмү коркунучунда турган учурда эң эффективдүү. Негизги көйгөй - донордук органдардын жетишсиздиги. Бейтаптар мүмкүнкезек күтпөстөн, жыл бою күтүү. Мындан тышкары, трансплантацияланган донордук орган реципиенттин организминде тамыр жайбай калуу коркунучу жогору, анткени ал пациенттин иммундук системасы тарабынан бөтөн объект катары каралат. Бул көрүнүшкө каршы иммуносупрессанттар ойлоп табылган, бирок алар айыктыруунун ордуна майып кылуучу – адамдын иммунитети катастрофалык түрдө алсырап баратат.
Жасалма жасоонун трансплантациядан артыкчылыгы
Органдарды өстүрүү ыкмасы менен аларды донордон трансплантациялоонун ортосундагы негизги атаандаштык айырмачылыктардын бири лабораторияда органдарды келечектеги реципиенттин ткандарынын жана клеткаларынын негизинде жасоого боло тургандыгы. Негизинен, белгилүү ткандардын клеткаларына дифференциациялоо жөндөмүнө ээ өзөк клеткалары колдонулат. Окумуштуу бул процессти сырттан башкара алат, бул келечекте адамдын иммундук системасы тарабынан органдан баш тартуу коркунучун олуттуу түрдө азайтат.
Мындан тышкары, жасалма органдарды өстүрүү ыкмасы алардын чексиз санын өндүрүп, ошону менен миллиондогон адамдардын турмуштук муктаждыктарын канааттандыра алат. Массалык өндүрүш принциби органдардын баасын бир топ төмөндөтүп, миллиондогон адамдардын өмүрүн сактап калууга жана адамдын өмүрүн бир топ жогорулатып, биологиялык өлүмдүн датасын артка жылдырат.
Биоинженериядагы жетишкендиктер
Бүгүнкү күндө илимпоздор келечектеги органдардын негизин өстүрө алышат - процесске байкоо жүргүзүү үчүн ар кандай оорулар, вирустар жана инфекциялар текшерилген органеллдеринфекциялар жана каршы чараларды иштеп чыгуу. Органеллдердин иштешинин ийгилиги аларды жаныбарлардын: коёндордун, чычкандардын денесине көчүрүү аркылуу текшерилет.
Ошондой эле биоинженерия толук кандуу ткандарды түзүүдө, атүгүл өзөктүү клеткалардан органдарды өстүрүүдө кандайдыр бир ийгиликтерге жетишкенин, тилекке каршы, аларды иштебегендиктен адамга трансплантациялоо мүмкүн эмес экенин белгилей кетүү керек. Бирок, учурда окумуштуулар кемирчекти, кан тамырларды жана башка туташтыруучу элементтерди жасалма жол менен жасоону үйрөнүштү.
Тери жана сөөктөр
Жакында Колумбия университетинин окумуштуулары түзүлүшү боюнча аны баш сөөктүн түбүнө туташтырган астыңкы жаактын муунуна окшош сөөк сыныгын түзүүгө жетишкен. Фрагмент органдарды өстүрүүдөгүдөй эле өзөк клеткаларын колдонуу аркылуу алынган. Бир аз убакыт өткөндөн кийин, израилдик Bonus BioGroup компаниясы адамдын сөөгүн калыбына келтирүүнүн жаңы ыкмасын ойлоп табууга жетишти, ал кемирүүчүлөрдө ийгиликтүү сыналган - жасалма жол менен өстүрүлгөн сөөк анын бир бутуна көчүрүлгөн. Бул учурда дагы, сөңгөк клеткалар колдонулган, алар пациенттин майлуу тканынан алынган жана кийинчерээк гел сымал сөөктүн алкагына коюлган.
2000-жылдардан бери дарыгерлер күйүктөрдү дарылоо үчүн атайын гидрогельдерди жана жабыркаган терини табигый калыбына келтирүү ыкмаларын колдонуп келишет. Заманбап эксперименталдык ыкмалар бир нече күндүн ичинде катуу күйүктөн айыктырууга мүмкүндүк берет. Skin Gun деп аталган спрейлержабыркаган бетинде оорулуунун өзөк клеткалары менен атайын аралашмасы. Кан жана лимфа тамырлары менен туруктуу иштеген терини түзүү боюнча да чоң жетишкендиктер бар.
Клеткалардан өсүүчү органдар
Жакында Мичиган илимпоздору булчуң тканынын лабораториялык бөлүгүндө өстүрүүгө жетишти, бирок бул оригиналдуудан жарым эсе алсыз. Ошо сыяктуу эле, Огайо штатындагы илимпоздор тамак сиңирүү үчүн зарыл болгон бардык ферменттерди өндүрө алган үч өлчөмдүү ашказан ткандарын жасашкан.
Япон илимпоздору дээрлик мүмкүн эмес нерсени жасашты – адамдын көзүн толук иштетишти. Трансплантациядагы көйгөй көздүн оптикалык нервинин мээге жабышуусу азырынча мүмкүн эмес. Техас штатында биореактордо өпкөнү жасалма жол менен өстүрүүгө да мүмкүн болгон, бирок кан тамырлары жок, бул алардын иштешинен күмөн туудурат.
Өнүгүү перспективалары
Жасалма шарттарда жасалган органдардын жана ткандардын көбүн адамга трансплантациялоого мүмкүн болгон тарыхта көп убакыт өтпөй калат. Азыртадан эле дүйнөнүн бардык окумуштуулары долбоорлорду, эксперименталдык үлгүлөрдү иштеп чыгышты, алардын айрымдары түп нускасынан кем калышпайт. Тери, тиш, сөөк, бардык ички органдар бир нече убакыттан кийин лабораторияларда жасалып, муктаж адамдарга сатылса болот.
Жаңы технологиялар биоинженериянын өнүгүшүн да тездетип жатат. Адам жашоосунун көптөгөн тармактарында кеңири жайылган 3D басып чыгаруу, бул үчүн пайдалуу болотжаңы органдардын өсүшүнүн бир бөлүгү катары. 3D биопринтерлери эксперименталдык түрдө 2006-жылдан бери колдонулуп келе жатат жана келечекте алар клетка культураларын биологиялык шайкештикке өткөрүү аркылуу биологиялык органдардын 3D иштөөчү моделдерин түзө алышат.
Жалпы корутунду
Биоинженерия илим катары ткандарды жана органдарды андан ары трансплантациялоо үчүн өстүрүү максатын көздөгөн илим катары жакында эле пайда болгон. Ал прогресстин секирик темпи келечекте миллиондогон адамдардын өмүрүн сактап кала турган олуттуу жетишкендиктер менен белгиленет.
Сөөктөр менен ички органдардын сөөктөрүнүн клеткалары жетишсиз болуп калган донордук органдарга болгон муктаждыкты жок кылат. Окумуштууларда азыртадан эле көптөгөн иштеп чыгуулар бар, алардын натыйжалары азырынча анча жемиштүү эмес, бирок чоң потенциалга ээ.
