Сердечная мышца на «липучке»
Биоинженеры из Университета Торонто изобрели легкий и быстрый способ наращивания функциональной сердечной мышцы из клеток, полученных в лаборатории. По словам ученых, способ регенерации мышечной ткани напоминает застегивание обыкновенных липучек на обуви или одежде. На поврежденную мышечную ткань устанавливается специальный каркас, который и служит основой для монтажа сердечной мышцы.
Руководитель проекта профессор Милица Радишич рассказала, что крупные структуры ткани сердечной мышцы можно воссоздать и демонтировать за считанные минуты. По ее словам, преимуществом данной методики является ее удивительная простота использования.
Выращивание кардиомиоцитов в лабораторных условиях проводится уже давно. Однако их использование ограничивалось характеристиками этих клеток. Выращенные в лабораторных условиях кардиомиоциты совсем не похожи на естественные. Лабораторные культуры клеток аморфны и неустойчивы. Они могут существовать только при поддержке специальных белковых структур, которые помогают формировать их в длинные и тонкие мышцы.
Профессор Радишич со своими коллегами постаралась создать такую искусственную среду выращивания кардиомиоцитов, которая позволила бы создавать более жесткие, близкие по структуре к реальным, клетки.
В качестве каркаса ученые использовали специальную полимерную сетку, выполненную из материала под названием Pomac. Она отдаленно напоминает пчелиные соты, однако не обладает симметрией. Такой каркас заставляет клетки выстраиваться вместе. Т-образные крючки каркаса позволяют наложить следующие слои клеток. А стимуляция электрическим током заставляет их сокращаться и расслабляться. Ученые добились создания фрагмента сердечной ткани из трех слоев клеток.
Целью этого исследования стала возможность создания искусственной сердечной ткани, которая может использоваться для регенерации поврежденных участков сердечной мышцы. По словам ученых, такое наращивание сердечной мышцы можно проводить прямо во время операции. Модульный характер технологии существенно облегчит проведение трансплантации для любого пациента. Сама каркасная структура, выполненная из биополимера, через некоторое время разрушится и растворится.
Данный метод может быть использован не только для восстановления поврежденного сердца. Ученые научились выращивать фрагменты тканей из фибробластов и эндотелиальных клеток. Получена возможность регенерации не только сердца, но и легких и печени. Эта технология позволит восстанавливать поврежденные органы и спасти сотни тысяч жизней.
