В сфере трансплантологии произошло знаковое событие: американские исследователи успешно вырастили человеческое сердце, используя стволовые клетки, полученные из клеток кожи пациента. Этот метод открывает путь к решению одной из самых острых проблем — отторжения пересаженных органов иммунной системой реципиента.
1. Детали революционного эксперимента
Специалисты из Центральной больницы Массачусетса и Гарвардской медицинской школы создали полностью функциональное сердце, исходным материалом для которого послужили обычные клетки кожи пациента. Подробности этого прорыва были опубликованы в авторитетном научном журнале Circulation Research.
фото с общего доступа
2. Значение открытия для медицины будущего
Успех этого эксперимента может кардинально изменить всю трансплантологию. Сегодня пациенты, нуждающиеся в пересадке органов, вынуждены годами ждать подходящего донора, и многие не дожидаются своей очереди. Даже успешная операция не гарантирует результат — всегда существует риск отторжения чужеродной ткани организмом. Идеальным решением было бы создание органов из собственных клеток пациента, и теперь учёные доказали, что это возможно.
3. Как выращивают орган: принцип «биологического строительства»
Создание целого органа — задача невероятной сложности, которую можно сравнить со строительством высокотехнологичного здания. Как и у здания, у сердца есть своя архитектура и несущий каркас. В биологии эту роль выполняет экстраклеточная матрица — сложная сеть белков, которая поддерживает клетки и придаёт органу форму. В природе этот каркас формируется специальными клетками сердца. В лаборатории же учёным необходимо создать условия, при котором клетки пациента заселят и «обживут» подготовленную для них основу.
4. Методология исследования: от каркаса до бьющегося сердца
В ходе работы биологи использовали 73 донорских сердца, непригодных для пересадки. От них были удалены все живые клетки, осталась лишь чистая экстраклеточная матрица, служащая каркасом. На эту основу поместили индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (иПСК), полученные из клеток кожи пациента с помощью технологии матричной РНК (мРНК).
Затем будущее сердце поместили в специальный биореактор, имитирующий условия внутри человеческого тела. Учёные не только обеспечили рост ткани, но и с помощью электрической стимуляции заставили её сокращаться. Всего за две недели питательная среда и тщательно подобранные условия позволили ткани сформироваться в устойчивую структуру, неотличимую от настоящего сердца, и даже начать биться.
5. Перспективы и будущее технологии
Сейчас исследователи работают над ускорением созревания клеток и ещё большей точностью воссоздания естественной среды организма. Если технологию удастся довести до массового применения, это навсегда решит проблему нехватки донорских органов и их отторжения. Более того, методика позволяет регенерировать повреждённые участки сердца, что во многих случаях может избавить пациента от необходимости полной трансплантации.
Это открытие вселяет надежду на то, что в обозримом будущем трагичное ожидание в очереди на донорский орган уйдёт в прошлое, и медицина сможет спасать гораздо больше жизней.