Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Vitacoin

Кусочек сердца

Из стволовых клеток впервые вырастили зрелую сердечную ткань

Анатолий Глянцев, «Вести»

Биологи вырастили из стволовых клеток ткань, которая с беспрецедентной точностью воспроизводит свойства здорового человеческого сердца. К тому же она получена в рекордные сроки: выращивание заняло в девять раз меньше времени, чем обычно. В этом учёным помогла новая технология. Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале Nature командой во главе с Горданой Вуньяк-Новакович (Gordana Vunjak-Novakovic) из Колумбийского университета в США (Advanced maturation of human cardiac tissue grown from pluripotent stem cells).

Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки – незаменимый инструмент медиков и биологов. Напомним, что плюрипотентность – это способность такой клетки развиться в клетку любого органа и ткани. Слово «индуцированные» означает, что стволовые клетки стать такими заставили: они были получены «перепрограммированием» обычных соматических клеток (технология существует с 2009 года).

Из таких клеток специалисты выращивают разные ткани, чтобы испытывать на них лекарства. К сожалению, применимость этого метода пока ограничена. Дело в том, что пока «ткани из пробирки» демонстрируют далеко не все свойства своих естественных аналогов.

На этом фоне достижение группы Вуньяк-Новакович выглядит особенно впечатляюще.

«Полученная биоинженерная ткань поистине беспрецедентна по своему сходству с функционирующей человеческой тканью», – приводит пресс-релиз исследования слова Сейлы Селимович (Seila Selimovic), директора программы, в рамках которой финансировалось исследование.


Kacey Ronaldson-Bouchard, Gordana Vunjak-Novakovic/Columbia Engineering

Тем удивительнее, что ткань удалось вырастить в рекордные сроки. Процедура заняла не девять месяцев, как обычно, а всего четыре недели. Как за скорость роста, так и за функциональность «продукта» следует благодарить новую технологию.

Напомним, что стволовая клетка может стать «кирпичиком» любого органа. Для создания искусственных сердец исследователи, естественно, берут клетки, превращающиеся в кардиомиоциты – мышечные клетки сердца. Однако такая метаморфоза – постепенный и многоступенчатый процесс, и остаётся открытым вопрос, на какой его стадии брать «подопытных».

«Общий подход в нашей области заключается в том, что чем более зрелыми являются стартовые кардиомиоциты, тем лучше, – объясняет первый автор исследования Кейси Рональдсон-Бушар (Kacey Ronaldson-Bouchard) из Колумбийского университета. – Однако мы обнаружили, что очень «юные» клетки, развитие которых всё ещё пластично, будут лучше реагировать на внешние воздействия, которые мы осуществляем, чтобы стимулировать созревание».

«Зародыши» сердца размерами около шести миллиметров развивались в системе, известной как «орган-на-чипе». Помимо биохимических воздействий исследователи применяли электростимуляцию, чтобы заставить растущую мышечную ткань сокращаться. Это стандартная процедура, однако новшество заключалось в режиме подачи электрических сигналов. Частоту индуцированных сокращений увеличивали буквально каждый день.

heart.jpg

В результате детище исследователей копировало зрелую здоровую сердечную ткань по целому ряду параметров. Это картина экспрессии генов, длина саркомера, плотность митохондрий, наличие поперечных канальцев в клеточной мембране, соотношение силы и частоты сокращений, окислительный метаболизм и биохимический оборот кальция.

Столь точный аналог живого сердца значительно расширяет возможности испытания лекарств, делая их в итоге более безопасными и эффективными. Кроме того, он может пригодиться в изучении наследственных заболеваний человеческого «пламенного мотора». Воспроизведя в клетках нужную мутацию, учёные смогут исследовать её последствия и способы борьбы с ними.

К сожалению, нынешнее достижение ещё не позволяет вырастить полноценное сердце для пересадки пациенту. По ряду электромеханических параметров полученная ткань всё ещё слишком отличается от естественной. Однако, если технологии будут развиваться подобными темпами, недалёк тот день, когда это станет возможным.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru


Читать статьи по темам:

сердце искусственные органы тканевая инженерия Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Еще одно сердце на чипе

Стартап Tara Biosystems вырастил «сердце на чипе», которое может сократить сроки тестирования лекарств до одного года.

читать

Человеческое сердце размером с крысиное

Крошечное человеческое сердце, выращенное на коллагеновом каркасе сердца крысы, можно использовать для тестирования лекарств и других методов лечения.

читать

Сердце из биореактора

Пока непонятно, будет ли биоинженерное человеческое сердце работать в организме. Но уже сейчас оно может использоваться для разработки и тестирования новых лекарств.

читать

Мини-модель гипертрофии миокарда

В разработке методов лечения гипертрофии миокарда помогут самостоятельно сокращающиеся копии человеческих сердец, диаметр которых не превышает 1 мм.

читать

Гонка за сердцем из принтера

Большинство исследователей не ожидают появления реальных целых сердец, напечатанных на 3D-принтере, в ближайшие 10-15 лет, но Cardiovascular Innovation Institute надеется реализовать свой проект в течение десятилетия.

читать