Новый подход к тканевой инженерии сердечной мышцы

Хотя эта ткань выращена в лаборатории, она выглядит, сокращается и реагирует практически как настоящая сердечная мышца. Ученые из лаборатории искусственного сердца университета Мичигана (Artificial Heart Laboratory) еще на шаг приблизились к конечной цели – из небольшого количества клеток создать запасные части для исправления повреждений в сердце или даже вырастить целый орган.

Трехмерную ткань вырастили, используя новую технологию, позволяющую сделать это быстрее (за несколько дней) и получить ткань со значительно лучшими свойствами. В качестве временной основы использовали фибриновый гель, затем распределенные в нем клетки сердечной мускулатуры спонтанно организовывались в сокращающуюся ткань, а гель разрушался. Полученная ткань адекватно реагировала на различные внешние раздражители, например, кальций.

Начаты эксперименты по трансплантации искусственной ткани в сердца крыс, на которых был смоделирован инфаркт миокарда. Цель этих опытов – увидеть, может ли такая ткань приживаться и способствовать регенерации поврежденной сердечной мускулатуры.

Материалы исследования опубликованы в Journal of Biomedical Materials Research. В статье сравниваются два подхода в использовании фибринового геля в качестве основы для тканевой инженерии сердца – выращивание клеток слоем поверх геля или погруженными в него. Было показано, что на поверхности геля клетки образуют более плотную ткань, сокращающуюся с большей силой.

 

 Сила, с которой сокращался кусочек мышцы, выращенной за 4 дня из миллиона клеток, составляла более 800 микроньютонов – это около ины силы, с которой сокращается естественная сердечная ткань, - и значительно больше, чем удавалось получить раньше. Ученые надеются улучшить этот результата, максимально приблизив состав культуральной среды к составу естественного окружения клеток сердца. В следующих опытах для создания оптимальных условий выращивания ткани планируется использовать «биореактор». Важное значение имеет также синхронность сокращений в ответ на управляющие сигналы.

Хотя до использования этой технологии в клинике пройдут еще годы исследований, полученные результаты делают эту цель ближе; ученые патентуют свои разработки и ищут партнеров для доведения технологии до рынка.

 

Vitaminov