Ученые вырастили сердце из клеток кожи

Американские ученые вырастили человеческое сердце из стволовых клеток, полученных из клеток кожи пациента. Эта техника позволит решить проблему отторжения чужеродных тканей.

Группа ученых из Центральной больницы Массачусетса и Медицинской школы Гарварда смогла вырастить полностью функционирующее сердце из стволовых клеток. Необходимый материал был получен из клеток кожи пациента. Результаты исследования опубликованы в журнале Circulation Research.

Этот удачный эксперимент может стать новой вехой в развитии трансплантологии. Люди, нуждающиеся в пересадке органов, часто стоят в листе ожидания годами, многие своей очереди так и не дожидаются. Даже те счастливчики, которые получают шанс на пересадку, остаются в зоне риска: чужой орган может не прижиться, организм может его отторгнуть. Именно поэтому эффективнее всего – создать орган из собственных клеток человека, и теперь ученым это удалось.

Вырастить орган – это очень сложная задача. На самом деле, это похоже на строительство дома, потому что у органов, в том числе у сердца, есть собственное устройство, похожее на принципы архитектуры. Процесс создания органа выглядит как строительство дома, для которого используются определенные сложные модели и структуры. Этот структурный каркас называется экстраклеточной матрицей, она нужна для поддержки клеток ткани и придания формы органу. В природе этот каркас создается из белков, получаемых из специализированных кардиоклеток. В лабораторных условиях необходимо создать соответствующую окружающую среду, чтобы клетки смогли обжить и обтянуть предложенный им каркас.

В ходе эксперимента биологи воспользовались каркасной структурой, созданной из 73 донорских сердец, признанных непригодными для трансплантации. От сердец были отделены живые клетки таким образом, чтобы осталась только необходимая для каркаса экстраклеточная матрица.

На полученную структуру были помещены клетки пациента. Клетки кожи были преобразованы в стволовые с помощью техники, основанной на использовании матричной РНК. Растущее сердце было помещено в биореактор, где создавались условия, близкие к тому, что происходит внутри человеческого тела. Ученые смогли добиться того, чтобы ткань нормально отреагировала на электрическую стимуляцию и начала расти. В течение двух недель ткань подпитывались особым раствором, и за этот срок она приобрела устойчивую структуру, похожую на человеческое сердце. Благодаря воздействию электроимпульсов, ученые также смогли заставить это созданное сердце биться.

Исследователи надеются, что смогут найти способ ускорить созревание клеток и добиться еще большего сходства условий в биореакторе со средой человеческого организма. Если эта медицинская технология разовьется в достаточной степени и выйдет на поток, это решит проблему отторжения донорских органов, так как они будут выращиваться из собственных клеток пациента. Кроме того, техника позволяет заново вырастить кусочек ткани в поврежденном сердце, а значит многие смогут избежать полной трансплантации, когда это возможно.