Ученые будут выращивать человеческие сердца из стволовых клеток
Тысячи людей по всему миру ждут донорских сердец, которые могут спасти их жизни. Но лишь немногие из них получают такой шанс, а учитывая, что организм может отторгнуть чужой орган, значительно уменьшает количество успешных пересадок. Ученые давно работают над тем, чтобы решить эту проблему, и вот команда исследователей из Массачусетского центрального госпиталя совместно с сотрудниками Гарвардской медицинской школы вплотную приблизились к созданию искусственно выращенных сердец.
Американские ученые вырастили ткани человеческого сердца в лабораторных условиях, о чем сообщили в журнале Circulation Research. Для их создания были использованы клетки кожи взрослого человека. В идеале все это в будущем должно привести к выращиванию полноценных бьющихся сердец из клеток тех людей, которым необходима пересадка органа. Органы гораздо проще выращивать в лаборатории, где у ученых есть некое подобие каркасов для будущих органов, по которым распределяются клетки.
В своей предыдущей работе ученые создали технологию, позволяющую исключить иммунный ответ организма реципиента при пересадке ему органа другого человека. Добиться этого им удалось при помощи удаления определенных клеток, потенциально способных вызвать реакцию иммунитета, из донорского органа при помощи раствора детергента. Оставшийся внеклеточный матрикс ученые заново заселяли соответствующим типом совместимых с реципиентом клеток. Таким образом ученым уже удалось создать полностью функционирующие почки и легкие для лабораторных крыс.
Следующим шагом ученых стали эксперименты с настоящим человеческим сердцем в специально созданном биореакторе. Орган очищался от потенциально опасных клеток, после чего оставшийся каркас повторно заселялся сердечными клетками. Опыты были проведены на 73 человеческих сердцах, которые исследователям предоставил один из банков органов. Не волнуйтесь, сердца эти все равно были признаны непригодными для трансплантации, так что ничьих жизней они спасти не могли.
Для получения сердечных клеток исследователи использовали новый метод. Они перепрограммировали клетки кожи взрослого человека с помощью факторов матричной РНК, что вызывает меньше трудностей при последующей регуляции процессов. Полученные плюрипотентные стволовые клетки ученые дифференцировали в клетки сердечной мышцы. Полученных клеток вполне хватило для проведения исследований и пересадки их на сердечные каркасы. Уже спустя несколько дней ученым удалось вырастить поверх каркаса спонтанно сокращающиеся мышечные ткани.
Ученым впервые удалось регенерировать сердечную мышцу человека из плюрипотентных стволовых клеток в бесклеточном матриксе целого человеческого сердца. Они трансплантировали около 500 миллионов клеток в стенку левого желудочка органа, предварительно сердечных клеток лишенного. После чего две недели сердце пребывало в автоматизированной системе биореактора. Ученые на протяжении этого времени снабжали сердце питательным раствором и воздействовали на него различными стрессовыми факторами. В итоге клетки преобразовались в незрелую сердечную ткань, реагирующую на электрическую стимуляцию.
Конечно, пока все это лишь эксперименты, но, надо отметить, их результаты очень многообещающие. В будущем подобная технология может перерасти в полноценное выращивание человеческих сердец in vitro, которые смогут подарить второй шанс тем людям, которые годами ждут подходящий им донорский орган.
