Искусственное сердце из биологических материалов

Создано искусственное сердце из биологических материалов

Новое научное открытие может положить конец дефициту донорских органов

Эксперимент по созданию первого в мире сокращающегося сердца, искусственно созданного учеными из биологических материалов, описан в журнале Nature Medicine. Группа исследователей из университета Миннесоты пытается создать принципиально новый метод лечения 22 млн человек – столько людей в мире живет с больным сердцем.

Art_heart.jpg

Ученым удалось изъять мышечные клетки из сердца, сохранив лишь каркас из сердечных клапанов и кровеносных сосудов. В этот каркас пересадили новые клетки.

«Чтобы создать новый орган, мы лишь воспользовались изготовленными природой материалами, – поясняет доктор Гарольд Отт, один из исследователей, работающий в General Hospital в Массачусетсе. – Когда мы увидели первые сокращения искусственного сердца, мы лишились дара речи».

Эта работа может иметь очень важные последствия.

«Теперь дело за тем, чтобы создать кровеносные сосуды, пригодные к пересадке, или целые органы, которые будут состоять из стволовых клеток пациента», – рассказывает руководитель исследования, директор Центра по восстановлению сердечно-сосудистой системы в Миннесоте профессор Дорис Тейлор.

Новый метод может быть применен для выращивания почек, печени, легких и поджелудочной железы, на самом деле любого органа, снабжаемого кровью.

Профессор отметила в интервью The Daily Telegraph, что пройдут многие годы, прежде чем метод можно будет использовать в больницах, но она попытается вырастить искусственное сердце человека.

Сдерживающим фактором является лишь финансирование.

Doris_Taylor.jpg

Doris Taylor

«Мы могли бы начать с клеток человека и каркаса какого-либо органа человека или свиньи. Однако получение необходимых реагентов и выращивание достаточного числа клеток сегодня обойдется в десятки тысяч долларов из расчета на одно сердце, – рассказывает Тейлор. – Это слишком дорого, чтобы просто получать ответы на интересующие нас вопросы. Вероятно, мы будем медленно и постепенно идти вперед, может быть, выращивая за один раз лишь одно сердце».

Сегодня предложение донорских органов весьма ограниченно, и когда проводится пересадка сердца, то пациентам приходится до конца жизни принимать препараты для предотвращения реакции отторжения. Поскольку новое сердце, созданное за счет удаления старых клеток, наполняется собственными стволовыми клетками реципиента, то, по мнению исследователей, риск отторжения окажется минимальным.

В Британии более 9 тысяч человек нуждаются в операции по трансплантации органов, но ежегодно выполняется около 3 тысяч таких операций. В прошлом году 1 тыс. чел. умерли, не дождавшись донорского органа.

«Последнее открытие помогает нам надеяться, хотя от экспериментов до применения научных открытий на практике проходит много времени, – признается представитель UK Transplant. – Сегодня проблема нехватки донорских сердец остра как никогда».

«Это исследование представляет собой настоящий прорыв, который в будущем обещает превратить возможность выращивания сердец в реальность. К тому же этот метод может быть применен не только к сердцам, но и другим органам», – полагает доктор Джон Фрэмптон из Бирмингемского университета.

Доктор Анита Томас из Австралийского института биоинжиниринга и нанотехнологий при университете в Квинсленде добавляет:

«Прежде, чем ученые смогут двинуться дальше, нам необходимо сделать еще один важный шаг: посмотреть, как будут себя вести искусственные сердца, длительное время находящиеся в теле подопытного животного».

Anita_Thomas.jpg

Anita Thomas

Как вырастить сердце

Ранее ученые уже достигли некоторых успехов в выращивании клеток сердечной мышцы в лабораторных условиях. Но проблема заключалась в том, чтобы создать трехмерную копию, которая бы точно воспроизводила архитектуру и мельчайшие детали строения основного «насоса» организма.

Вот почему профессор Дорис Тейлор и ее коллеги применили метод удаления всех мышечных клеток из органа – в данном случае остановившегося сердца животного, – оставив нетронутой лишь клеточную матрицу, то есть каркас, а также сосуды и сердечные клапаны.

После того как ученые смогли удалить все клетки из сердец крысы и свиньи, они ввели в матрицу сердца крысы незрелые клетки, полученные из сердечной ткани новорожденных крыс, и поместили структуру в стерильную лабораторную камеру для выращивания.

Doris_Taylor1.jpg

Результаты оказались обнадеживающими. Через четыре дня после того, как на каркас насадили новые клетки, исследователи зарегистрировали сокращения сердца. На восьмой день искусственное сердце смогло перекачивать кровь, хотя и в объеме всего 2% от того, что обычно перекачивает сердце взрослой крысы.

Новые клетки, отмечается в исследовании, имеют много признаков, которые мы ассоциируем с сердечной тканью – похоже, что они знают, как ведет себя сердечная ткань.

http://gzt.ru/…/220003.html

Да-а-а-а, голь на выдумки хитра (в хорошем смысле!). Это исследование действительно представляет собой настоящий прорыв, который в будущем обещает превратить возможность выращивания сердец в реальность. «Изготовление» искусственного сердца из стволовых клеток самогО пациента позволяет решить фундаментальную проблему – проблему отторжения чужеродного органа. Вместе с тем, полностью права Анита Томас, когда говорит, что «прежде, чем ученые смогут двинуться дальше, … необходимо сделать еще один важный шаг: посмотреть, как будут себя вести искусственные сердца, длительное время находящиеся в теле подопытного животного». Но уже сделан первый шаг. За первопроходцами по этому пути пойдут другие. И можно надеяться, что острейшая проблема современности: нехватка донорских сердец (других органов) – рано или поздно будет решена…