В последние месяцы регенеративная медицина развивается быстрыми темпами: ученые научились выращивать печень, мышцы и даже вживлять кровеносные сосуды, созданные в лабораторных условиях, больным людям. Группа исследователей из Питтсбургского университета разработала технологию выращивания сердечной ткани, которая самостоятельно сокращается в чашке Петри.
Исследователи, опубликовавшие свою работу в научном журнале Nature Communications, использовали индуцированные плюрипотентные стволовые клетки. Для получения «нужных» клеток исходные клетки пришлось перепрограммировать в эмбриональное состояние.
Таким образом, из индуцированных плюрипотентных клеток, взятых из человеческой кожи, были получены мультипотенциальные сердечно-сосудистые недифференцированные клетки — сердечные клетки, которые могут дифференцироваться в три разновидности высоко специализированных клеток, необходимых для выполнения функции сердечно-сосудистой системы.
Затем ученые пересадили полученный материал в сердце мыши, из которого предварительно были удалены все клетки. В течение нескольких недель клетки росли и дифференцировались, превращая «каркас» в рабочий орган, способный самостоятельно биться.
Выращенная таким способом сердечная ткань сокращается с частотой 40-50 раз в минуту — частота сердцебиений у тренированного человека, находящегося в покое. Ученые отмечают, что технологию еще предстоит доработать, заставив сердце биться быстрее, чтобы перекачивать больше крови, а также уменьшаться или увеличиваться в размерах, когда это необходимо.
Ранее ученым уже удавалось выращивать функционирующие сердечные ткани с использованием эмбриональных стволовых клеток. Новая технология позволяет использовать для этих целей перепрограммированные клетки.
Несмотря на успехи в области биоинженерии, создание полноценной замены человеческому сердцу потребует нескольких лет, признаются ученые. В обозримом будущем также появятся «заплатки» для восстановления поврежденных внутренних органов.