Разработаны живые «мини-сердца»

Новая разработка «мини-сердца» способна помочь в лечении больных сердечными заболеваниями. Живые «мини-сердца» - это крошечные, простые по строению, бьющиеся сердца, которые могут быть выращены из стволовых клеток человека.

 

Эти миниатюрные сердце подобные органы, способны помочь учёным в испытании лекарственных препаратов на безопасность, а также лучше изучить развитие человеческого сердца, что позволит предотвращать возможные заболевания.

 

Может быть, реальным окажется даже выращивание фрагментов сердца с целью замены тканей при проведении операций, хотя до подобного пока далеко. Исследователи также получат возможность использовать новую разработку в качестве модели при лечении сердца.

 

Специалисты создали «мини-сердца» из человеческих эмбриональных стволовых клеток, которые ещё не развились до конца и могут стать клетками любой ткани в организме. Примерно, за последнее десятилетие, учёные открыли, как можно использовать разнообразные химические препараты в связи с активностью стволовых клеток. Это позволяет «перепрограммировать» зрелые клетки, заставляя их стать тем, что называется «вынужденно плюрипотентными (эмбриональными)» стволовыми клетками, которые однажды смогут заменить клетки в теле больного или травмированного человека.

 

Исследователями были сделаны сердцевидные углубления шириной от 200 до 600 микрон на дне чашки Петри (для сравнения, средний человеческий волос имеет ширину 100 микрон). Затем они вырастили в этих углублениях колонии стволовых клеток, которые были получены путём «перепрограммирования» клеток кожной ткани взрослого человека.

 

Когда стволовые клетки вырастали до четверти своего максимального размера или более, они формировали фрагменты ткани. Учёные обнаружили, что, когда клетки росли в крошечных выемках, механические сигналы, получаемые ими из-за нахождения в столь небольшом пространстве, помогли им сформироваться в полые камеры.

 

Клетки у краёв углублений испытывали большее механическое давление и напряжение, в результате чего становились похожими на фибробласты - клетки соединительной ткани, вырабатывающие коллаген. И наоборот, клетки в центре развивались подобно клеткам сердечной мышцы.

 

Когда исследователи подвергли полученные сердце-подобные структуры воздействию талидомида, печально известного медикамента, применение которого приводило к пороку сердца и деформации конечностей, «мини-сердца» не могли развиваться должным образом - они были меньше, сокращались с трудом и реже, нежели сердечные структуры, на которых препарат не был использован.

 

Это открытие позволяет предположить, что «мини-сердца» способны помочь в тестировании медикаментов на наличие опасных побочных эффектов, заменив подопытных животных.