Учёные будут выращивать человеческие сердца из стволовых клеток

Тысячи людей по всему миру ждут донорских сердец, которые могут спасти их жизни. Но лишь немногие из них получают такой шанс, а учитывая, что организм может отторгнуть чужой орган, это значительно уменьшает количество успешных пересадок. Учёные давно работают над тем, чтобы решить эту проблему, и вот команда исследователей из Массачусетского центрального госпиталя совместно с сотрудниками Гарвардской медицинской школы вплотную приблизились к созданию искусственно выращенных сердец.

Американские учёные вырастили ткани человеческого сердца в лабораторных условиях, о чём сообщили в журнале Circulation Research. Для их создания были использованы клетки кожи взрослого человека. В идеале всё это в будущем должно привести к выращиванию полноценных бьющихся сердец из клеток тех людей, которым необходима пересадка органа. Органы гораздо проще выращивать в лаборатории, где у учёных есть некое подобие каркасов для будущих органов, по которым распределяются клетки.

В своей предыдущей работе учёные создали технологию, позволяющую исключить иммунный ответ организма реципиента при пересадке ему органа другого человека. Добиться этого им удалось при помощи удаления определённых клеток, потенциально способных вызвать реакцию иммунитета, из донорского органа при помощи раствора детергента. Оставшийся внеклеточный матрикс учёные заново заселяли соответствующим типом совместимых с реципиентом клеток. Таким образом учёным уже удалось создать полностью функционирующие почки и лёгкие для лабораторных крыс.

Следующим шагом учёных стали эксперименты с настоящим человеческим сердцем в специально созданном биореакторе. Орган очищался от потенциально опасных клеток, после чего оставшийся каркас повторно заселялся сердечными клетками. Опыты были проведены на 73 человеческих сердцах, которые исследователям предоставил один из банков органов. Не волнуйтесь, сердца эти всё равно были признаны непригодными для трансплантации, так что ничьих жизней они спасти не могли.

Для получения сердечных клеток исследователи использовали новый метод. Они перепрограммировали клетки кожи взрослого человека с помощью факторов матричной РНК, что вызывает меньше трудностей при последующей регуляции процессов. Полученные плюрипотентные стволовые клетки учёные дифференцировали в клетки сердечной мышцы. Полученных клеток вполне хватило для проведения исследований и пересадки их на сердечные каркасы. Уже спустя несколько дней учёным удалось вырастить поверх каркаса спонтанно сокращающиеся мышечные ткани.

Учёным впервые удалось регенерировать сердечную мышцу человека из плюрипотентных стволовых клеток в бесклеточном матриксе целого человеческого сердца. Они трансплантировали около 500 миллионов клеток в стенку левого желудочка органа, предварительно сердечных клеток лишённого. После чего две недели сердце пребывало в автоматизированной системе биореактора. Учёные на протяжении этого времени снабжали сердце питательным раствором и воздействовали на него различными стрессовыми факторами. В итоге клетки преобразовались в незрелую сердечную ткань, реагирующую на электрическую стимуляцию.

Конечно, пока всё это лишь эксперименты, но, надо отметить, их результаты очень многообещающие. В будущем подобная технология может перерасти в полноценное выращивание человеческих сердец in vitro, которые смогут подарить второй шанс тем людям, которые годами ждут подходящий им донорский орган.