Впервые из стволовых клеток было выращено живое человеческое сердце
Трансплантаты органов - неоценимый способ спасения людских жизней, когда их собственные органы отказываются работать, но нехватка органов, листы ожидания трансплантации, и сильные медикаменты, которые необходимо принимать, чтобы помочь организму реципиента принять новые «элементы» - лишь некоторые из тех трудностей, которые являются частью современной процедуры трансплантации.
Но что если бы существовал другой способ замены органов, способ, который бы в меньшей степени полагался на получение цельного, живого органа из организма другого человека? В США ученые сделали большой шаг навстречу созданию человеческого сердца с помощью биоинженерии в лаборатории, регенерировав функционирующую сердечную мышцу человека. В таком случае, процедура все равно требует донорского органа, но такого, который объединен с реципиентом его собственными клетками.
Такая техника включает репопуляцию децеллюляризированного, т.е. очищенного от живых донорских клеток, органа новой сердечной тканью, выращенной из индуцированных стволовых клеток потенциального реципиента. В итоге, сердце донора лишено компонентов, которые бы вызывали отрицательную иммунную реакцию организма реципиента, и заменено клетками собственной сердечной мышцы реципиента.
«Регенерация целого сердца – точно наша долгосрочная цель, и мы отделены от нее лишь несколькими годами, поэтому сейчас мы работаем над инженерией функционирующего лоскута ткани миокарда, который смог бы заменить сердечную ткань, которая была повреждена из-за сердечного приступа или сердечной недостаточности», - говорит исследовать Жак Гайет из Центра регенеративной медицины штата Массачусетс.
Исследование, документированное в журнале “Circulation Research” («Исследование кровообращения»), шло под руководством Гаральда Отта, хирурга из Отдела ведения пациентов с нарушением сердечного ритма, который ранее на крысах разработал процедуру децеллюляризации, т.е. очищения органов от живых клеток с помощью детергентного раствора перед репопуляцией этих клеток выросшими подходящими клетками. В новом исследовании этот многоэтапный процесс был расширен и впервые проведен на человеческих сердцах.
«Генерация функционирующей сердечной ткани подразумевает некоторые трудности, – сказал Гайет. – Они включают обеспечение структурной люльки, которая должна быть способна поддерживать сердечную функцию, поставка специализированных сердечных клеток, и поддерживающая среда, в которой клетки могут репопуляризировать люльку, чтобы сформировалась взрослая ткань, способная выполнять сложные сердечные функции».
В исследовании, в котором участвовали более 73 человеческих сердец, специально санкционированных для научного исследования, ученые индуцировали плюрипотенциальные клетки, чтобы превратить их в около 500,000,000 клеток сердечной мышцы, известных под названием «кардиомиоциты», а затем «засеяли» их в ткань децеллюляризованных сердец.
После нескольких дней культивирования кардиомиоциты развились в стихийно сокращающуюся ткань, которая, по словам ученых, представляет собой первую регенерацию человеческой сердечной мышцы из плюрипотенциальных стволовых клеток в бесклеточном матриксе человеческого сердца. Бьющиеся органы были помещены в биореактор (изображенный на картинке), который обеспечивает мышцу питательным раствором и воспроизводит некоторые состояния, характерные для живого сердца. sexpresso
Возможно, исследование немного вызывает страх, мол, команда поменяет направление исследований ближе к сюжету «Реаниматора» и так далее, но, в конце концов, потенциальное применение здорового, выращенного в лаборатории органа подает огромные надежды.
«Вот некоторые из наших следующих целей, которые мы преследуем, - улучшить методы генерации еще большего количества клеток сердца, ведь для рецеллюляризации целого сердца потребуются десятки миллиардов клеток; оптимизация техник выращивания на основе биореактора в целях улучшения качества созревания и функции инженерной сердечной ткани, и электронная ассимиляция регенерированной ткани с функцией внутри сердца реципиента», - заявил Гайет.
Похожие статьи
