Органы на орбите: от нормативной базы к первой трансплантации
Развитие биотехнологий на российском сегменте МКС переходит из стадии фундаментальных исследований в фазу практической медицины. 14 апреля 2026 года стало известно о подготовке Госкорпорацией «Росатом» амбициозного эксперимента. Его целью станет не просто печать клеточных структур, а получение полноценно функционирующего органа для последующей пересадки на Земле. Этот проект — логическое продолжение системной работы, начатой еще в 2019 году, но на совершенно новом уровне интеграции и ответственности за конечный результат.
Проект Росатома — это уникальный биомедицинский эксперимент на Международной космической станции, цель которого — вырастить в невесомости паращитовидную железу. Проект намечен на 2028 год, в деталях разобрался эксперт Pro Космоса Игорь Афанасьев.
Первый ГОСТ на биопечать в России
Любой сложный технологический процесс в космонавтике начинается с жесткого регламента и создания нормативного поля. До недавнего времени биопечать в России развивалась в рамках отдельных инициатив, но 30 марта 2026 года ситуация изменилась качественно. Росстандарт утвердил первый в стране ГОСТ Р 72595–2026 «Трехмерная биопечать эквивалентов тканей и органов». Стандарт, разработанный учеными Национального исследовательского технологического университета «Московский институт стали и сплавов» (НИТУ МИСИС) совместно с отраслевыми экспертами, начнет действовать с 1 сентября 2026 года.
Ректор Университета МИСИС Алевтина Черникова подчеркнула стратегическую важность этого шага: «Утверждение национального стандарта — важный этап становления биопечати как полноценной отрасли в России <...> Разработка ГОСТ <...> стала возможной благодаря активной работе консорциума "Инженерия здоровья", сформированного в Университете МИСИС в рамках стратегического технологического проекта госпрограммы "Приоритет-2030". В тесном партнерстве с индустрией коллектив наших ученых <...> ведет прорывные исследования, результаты которых позволят улучшить качество жизни множества людей».
Наличие такой базы позволяет перевести эксперименты из разряда «научного поиска» в категорию «клинических перспектив». Это обеспечит воспроизводимость результатов и их юридическую чистоту для будущего медицинского применения. Управляющий партнер лаборатории «3Д Биопринтинг Солюшенс» Юсеф Хесуани добавил: «До настоящего времени развитие трехмерной биопечати в стране происходило преимущественно в рамках отдельных исследовательских проектов. Появление национального стандарта переводит эту сферу на системный уровень — с едиными требованиями, терминологией и подходами».
«РОС должна включать технологии будущего»: интервью с Юсефом Хесуани
Почему для эксперимента выбрали паращитовидную железу
Выбор пал на паращитовидные железы — небольшие парные органы, расположенные позади щитовидной железы (в организме их, как правило, четыре). Они вырабатывают паратиреоидный гормон, регулирующий уровень кальция в крови, — нарушение их работы ведёт к тяжёлым заболеваниям. При этом каждая железа меньше квадратного сантиметра, что делает её идеальным объектом для биопринтинга в условиях ограниченного пространства МКС.
Главная проблема биопечати на Земле — гравитация. В обычных условиях клетки под собственной тяжестью оседают на дно кюветы. Это мешает формированию сложных объемных структур без использования поддерживающих каркасов или гелей. В условиях микрогравитации клетки свободно перемещаются в питательной среде — это позволяет буквально «вылепливать» орган в пространстве.
Владислав Парфенов, директор научно-производственного Центра медицинских изделий и клеточных продуктов Научно-исследовательского института технической физики и автоматизации (АО «НИИТФА»), входящего в структуру «Росатома», объясняет инженерную специфику:
«Впервые будет разработано оборудование, которому нет аналогов в мире, — специальные биокапсулы, которые будут доставлять биоматериал на орбиту».
Сам биофабрикатор НИИТФА — сложнейшее устройство, объединяющее функции биопринтера и биореактора. Для сборки органа используются физические поля: магнитные и акустические. Магнитные поля позволяют точно позиционировать клеточные конгломераты (сфероиды) в трехмерном пространстве, а акустические волны способствуют их сближению и сращиванию в единую ткань.
Начальник лаборатории геномных технологий и тканевой инженерии АО «НИИТФА» Ирина Захарова отмечает: «В космосе клетки свободно самоорганизуются в трехмерные структуры, максимально приближенные к тканям человека. Это делает космические эксперименты незаменимым инструментом для развития регенеративной медицины».
Специалисты ожидают, что полученные в невесомости тканевые эквиваленты будут обладать более высокими функциональными характеристиками. Как пояснила Ирина Захарова: «...мы ожидаем, что такие тканевые эквиваленты будут более функциональными, зрелыми, доступными».
Как создают универсальные клетки с помощью генетических ножниц
Эксперимент, запланированный на 2028 год, включает в себя беспрецедентную по сложности биологическую подготовку. Ученые нашли способ создавать универсальный биоматериал, который подходит любому человеку. Работает это так: берут обычную клетку (например, кусочек кожи) и «сбрасывают ее настройки» до младенческого состояния. Получается клетка-заготовка, которая еще не определилась, кем она станет — частью сердца, почки или кожи.
Затем с помощью технологии «генетических ножниц» из этой заготовки аккуратно вырезают те белки, которые наш иммунитет обычно воспринимает как «чужаков». В результате получается идеальная, невидимая для иммунитета клетка. Из таких универсальных заготовок можно вырастить любую ткань или орган. Они подойдут абсолютно любому пациенту, и организм не будет с ними бороться, приняв их как свои собственные.
Владислав Парфенов детально описывает планируемый ход работ:«Космическая часть займет примерно две недели. Мы отправим на МКС живые клетки в ячейках, изолированных друг от друга. Космонавт их активирует, поместит в биореактор, где под воздействием физических полей сформируется паращитовидная железа. Некоторое время уйдет на ее дозревание, после образец вернется на Землю».
Техническая реализация этого процесса на борту накладывает особую ответственность на экипаж.
Как космонавт активирует биокапсулы и управляет биопечатью на МКС
Ключевым звеном эксперимента остается космонавт-исследователь. Работа с живыми культурами требует прецизионной точности при выполнении манипуляций... их невозможно полностью переложить на механику в условиях жестких лимитов по массе и габаритам прибора.
Начальник лаборатории НИИТФА Ирина Захарова подчеркивает — именно человек запускает биологические часы эксперимента. Процесс «активации» включает в себя извлечение биокапсул из транспортного термостата и перевод клеток из состояния гипотермии или покоя в активную фазу путем подачи питательной среды.
Затем экипажу предстоит сложная процедура загрузки биоматериала в рабочую зону биофабрикатора. Там под контролем физических полей начнется сборка органа. Космонавт выступает не только оператором сложной инженерной системы, но и лаборантом, контролирующим жизнеспособность культуры на промежуточных этапах «дозревания» эквивалента. Как отмечает Владислав Парфенов:
«Биофабрикатор должен быть компактным. Кроме того, его нужно адаптировать к экстремальным космическим условиям. И для транспортировки живых клеток понадобятся специальные биокапсулы».
Именно от четкости действий экипажа по стыковке этих биокапсул с реактором зависит, сохранится ли стерильность и необходимый газовый состав среды. Эти факторы критически важны для формирования функционально активной ткани!
Печать паращитовидной железы на МКС: зачем орган пересадят мыши
Ключевым отличием этого проекта от всех предыдущих станет этап верификации функциональности органа. После возвращения с орбиты выращенная железа будет пересажена лабораторному животному.
«Впервые в мире живая функциональная система сложной органной структуры вернется на Землю и будет пересажена животному. Скорее всего, мышке. Ей удалят нативную железу и подсадят выращенную, чтобы доказать, что гормональная функция органа работает», — подтверждает Владислав Парфенов.
Если опыт окажется успешным, это докажет саму возможность существования орбитальных «фабрик здоровья». Профессор Национального исследовательского ядерного университета (НИЯИ) МИФИ Екатерина Блинова резюмирует научную ценность проекта:
«Экспериментальные исследования <...> в условиях микрогравитации уже доказали свою ценность для понимания ранее неизвестных клеточных механизмов. Эти находки открывают большие перспективы развития регенеративной медицины <...> в том числе для создания функциональных биоэквивалентов тканей и органов».
Для реализации задуманного инженерам НИИТФА уже в текущем году необходимо завершить проектирование биореактора. Его нужно адаптировать к жестким условиям эксплуатации на МКС — от ограничений по энергопотреблению до требований пожарной безопасности и компактности модулей.
Самое популярное
