Ученые в США удалили из сердца все мышечные клетки, затем пересадили новые — и эти новые клетки прижились. Эксперимент ученых Университета Миннесоты проводился на сердце крысы. В нем убили все мышечные клетки, благодаря которым оно бьется, и оставили только каркас из других тканей, составляющих кровеносные сосуды и клапаны. На этот каркас пересадили мышечные клетки, полученные от другой крысы. Клетки быстро прижились, и сердце вновь начало биться. Как надеются исследователи, этот эксперимент со временем может привести к созданию технологии выращивания искусственных сердец человека или животных для пересадки.
Стволовые клетки
Как отмечают эксперты, теоретически при отказе любых органов человека им на замену можно искусственно вырастить из стволовых клеток такие же органы. Стволовые клетки — это первичные клетки организма, способные трансформироваться в клетки любого другого типа. Искусственные органы могли бы оказаться предпочтительной альтернативой донорским органам, поскольку они бы точно подходили пациенту, и риск отторжения иммунной системой был бы ниже. Однако на практике при создании трехмерных искусственных органов возникает серьезная трудность: как заставить клетки сложиться в необходимую сложную структуру. Решение этой проблемы исследователи в Миннесоте решили опробовать на сердце.
«Мы лишились дара речи»
«Можно взять любой орган — почку, печень, легкое, поджелудочную железу, что хотите — и у нас, как мы надеемся, есть возможность сделать этот орган»
Дорис Тейлор
Университет Миннесоты
Они взяли сердце взрослой крысы, погрузили его в реактивы, которые вытравили всю сердечную ткань и оставили нечто вроде каркаса из других тканей, приблизительно сохраняющего форму сердца. На этот каркас были нанесены клетки сердечной мышцы. Их взяли у новорожденной крысы и сохраняли в лабораторных условиях, соответствующих условиям, в которых растет сердце.
Всего за четыре дня пересаженные клетки сердечной мышечной ткани размножились и распространились настолько, что исследователи смогли наблюдать сокращения мышцы. К восьмому дню доморощенные сердца были в состоянии перекачивать кровь, хотя и только на 2% нормальной мощности крысиного сердца.
Доктор Дорис Тейлор, которая руководила группой ученых, прокомментировала результат в том смысле, что он заставит ученых отказаться от их нынешних представлений о производстве искусственных органов. «Открывается дверь для идеи о том, что можно взять любой орган — почку, печень, легкое, поджелудочную железу, что хотите — и у нас, как мы надеемся, есть возможность сделать этот орган», — сказала она. «Когда мы увидели первые сокращение, мы лишились дара речи», — рассказал другой участник эксперимента, доктор Харальд Отт.
Сердце свиньи — человеку
Профессор Шан Хардинг из Имперского колледжа Лондона, работающая над методами восстановления сердца с помощью «заплаток» из сердечной ткани, назвала проделанный эксперимент «потенциально настоящим прорывом». По ее словам, он обещает, что в будущем можно будет взять сердце свиньи, которое очень похоже на человеческое по размеру и функции, удалить с него свиные мышечные клетки и насадить человеческие, так что получится орган, пригодный для трансплантации человеку. «Клеткам сердечной мышцы необходимо так много кислорода, что каждая из них должна соприкасаться с кровеносным сосудом. Достичь такого кровоснабжения очень сложно. Если бы можно было использовать структуру кровеносных сосудов другого сердца, это бы очень помогло», — объяснила она.
Доктор Питер Вайсберг из Британского кардиологического фонда также высоко оценил результат американских ученых, но подчеркнул, что говорить о применении их метода к людям пока рано. «На человеке мы этого не увидим еще как минимум лет 10. — сказал он. — Для начала надо научиться добывать стволовые клетки самого пациента, чтобы новое сердце не было отторгнуто».
Доктор Джон Фрэмптон из Университета Бирмингема, со своей стороны, прокомментировал так: «Хотя это только первый шаг, требующий значительных дополнительных исследований, это исследование представляет собой волнующий прорыв, который со временем приведет к тому, что перспектива починки поврежденных сердец воплотится в жизнь, а сам этот подход можно будет распространить и на другие органы».