В лаборатории вырастили крошечную копию работающего сердца человека
Направляя развитие и дифференциацию стволовых клеток, ученые выращивают все новые и новые – и полностью функциональные – органы и ткани, от нервных узлов до пенисов. Теперь же им удалось создать настоящее живое сердце, только миниатюрное.
Стоит сказать, что это не первая подобная работа, однако на сей раз авторы смогли добиться почти идеального контроля над процессом роста органа и его клеточной структуры. Фактически получилась полноценная уменьшенная «модель» сердца, которую можно использовать для медицинских и фармакологических исследований, в том числе для испытаний новых препаратов.
Чтобы добиться этого, ученые использовали чашки Петри с нанесенными на донышки круговыми бороздками, которые служили первоначальными направляющими для роста клеток. Затем их засеяли человеческими плюрипотентными стволовыми клетками, полученными из взрослых клеток кожи, и внесли наборы сигнальных белков, которые стимулировали их развитие в те или иные ткани сердца – в том числе кардиомиоциты, клетки поперечно-полосатой мышечной ткани миокарда и фибробласты соединительной ткани.
После примерно двух недель роста клетки сформировали плоскую основу и начали наращивать трехмерную структуру будущего органа – в чашках стали появляться миниатюрные камеры крошечного сердца! «Этот процесс воспроизводит ранние стадии развития, которые играют ключевую роль в формировании здорового эмбриона, – прокомментировал один из авторов работы. – Такое «микросердце» мы можем использовать и для тестирования медицинских препаратов, и для поиска причин возникновения дефектов развития сердца».
Иллюстрируя открывшиеся перспективы, ученые продемонстрировали действие на «микросердце» талидомида – печально известного снотворного, получившего большую популярность на рубеже 1950 и 1960 годов и ставшего причиной множества трагедий. Тератогенный эффект этого препарата обнаружился слишком поздно и привел к появлению примерно 10 тыс. детей с врожденными уродствами и дефектами – кстати, именно после той трагедии в медицинскую практику были введены строжайшие методы испытаний новых лекарственных средств...
Как и ожидалось, на искусственно выращенные «микросердца» талидомид действовал вызывая у них серьезные нарушения развития. Если бы полвека назад были доступны технологии использования стволовых клеток, многих бед можно было бы избежать. Впрочем, теперь мы будем осторожнее – миниатюрные сердца помогут.
