Ученые вырастили бьющееся сердце в лаборатории
Американские ученые сообщают об успешном эксперименте по созданию сокращающегося сердца в лабораторных условиях. Каркасом для нового органа послужила внеклеточная матрица сердца животного, очищенная от собственных клеток и заново заселенная смесью кардиомиоцитов и клеток эндотелия.
Известно немало опытов по созданию отдельных фрагментов сердечной ткани, однако выращивание в лаборатории целого сердца до последнего времени считалось невозможным из-за крайне сложной трехмерной структуры этого органа.
Сотрудники университета Миннесоты решили эту проблему, использовав сердечный «каркас» естественного происхождения. Для этого они обработали сердца крыс и свиней детергентом – веществом, уничтожающим клетки и оставляющим нетронутым межклеточные структуры. Очищенную от собственных клеток внеклеточную матрицу сердца заселили новыми клетками сердечной ткани, взятыми из сердец зародышей и новорожденных животных.
В течение нескольких дней новые клетки образовали функционально полноценные слои кардиомиоцитов и эндотелий. На восьмой день после заселения новыми клетками сердца начинали сокращаться в ответ на стимуляцию электрическими импульсами.
Как признают ученые, работоспособность искусственных сердец была невелика – они выполняли не более 2% функции органа взрослого животного. В то же время исследователи не сомневаются, что в ближайшее время им удастся существенно усовершенствовать свою методику. Подходящим для пересадки считается орган, способный воспроизводить насосную функцию сердца здорового человека хотя бы на 10%.
В будущем выращенные в лаборатории искусственные сердца и другие трехмерные органы могут решить проблему дефицита донорских органов в трансплантологии. Поскольку использовавшийся в эксперименте естественный каркас сердца очищен от клеток животного, он вряд ли вызовет реакцию отторжения при пересадке человеку. Теоретически, в отдаленном будущем при производстве биосовместимых искусственных органов можно будет использовать собственные стволовые клетки пациента.
Отчет об эксперименте опубликован в журнале Nature.
