Евгений
я могу поделиться мудростью из советских мультиков!
«Aliis inserviendo consumor»
Евгений Арчишаускас
Все записи
текст

Призрак сердца

Сердце-призрак - медицинское чудо, о котором молили миллионы, это гигантский шаг вперед для миллионов нуждающихся в новых органах. Ключ к будущему транспланталогии органов находится у Дорис. А. Тейлор, директора исследований регенеративной медицины для Центра биотехнологии клетки и органа Техасского кардиологического Института.
Призрак сердца
Научные достижения последних десятилетий открывают практически бесконечные возможности для тканевой инженерии. Однако собрать из клеточных слоев полноценные  органы оказывается значительно сложнее: одним из главных препятствий здесь остается их сложная трехмерная структура. Например, ученым вполне по силам вырастить в лабораторных условиях работоспособные кардиомиоциты, но для того, чтобы составить из них фрагмент сердечной мышцы, способный реально участвовать в работе сердца, необходима тончайшая сеть сосудов и капилляров, воспроизвести которую «в пробирке» практически невозможно.  До настоящего времени удачными оказывались лишь опыты по воссозданию отдельных, относительно несложно устроенных органов, например мочевого пузыря, фрагментов кишечника или крупных сосудов.
Исследователи во главе с доктором Дорис Тэйлор (Doris Taylor) решили эту проблему иным путем: в качестве строительных лесов они использовали уже готовый «каркас» из коллагена и других биополимеров, формирующих так называемую внеклеточную матрицу сердца и любого другого органа. Для этого они в течение нескольких дней промывали сердца крыс и свиней веществом-детергентом, разрушающим клеточные структуры. То, что получилось в результате, ученые окрестили сердцем-призраком. После обработки детергентом органы животных превратились в полупрозрачные желеобразные образования, которые, однако, сохраняли форму желудочков, предсердий, клапанов и сосудов сердца.
                                                                                                           Сердце крысы после обработки, фото с сайта журнала Nature                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      
В получившиеся «слепки» сердец ввели смесь клеток-предшественниц кардиомиоцитов и клеток эндотелия, взятых у эмбрионов свиней и крыс, либо у новорожденных животных. Оказавшись в привычном окружении, эти клетки заполнили отведенное им пространство, образовав функционально полноценные слои сердечной мышцы, а также эндотелий сердца и кровеносных сосудов. Спустя четыре дня после введения клеток в сердцах животных начались наблюдаемые невооруженным глазом пульсации, а через восемь дней они начали отвечать на электрические импульсы и давление полноценными сокращениями.
Свиньи и люди
Итак, в результате эксперимента ученые собрали новое сердце, разрушив для этого несколько сердец животных-доноров. В чем же практическая польза подобной манипуляции? Дело в том, что предложенная исследователям методика теоретически позволяет выращивать в лаборатории сердце или фрагменты этого органа, обладающие заданными тканевыми характеристиками, то есть подходящие для пересадки конкретным пациентам. Например, в полученный по новой методике стандартный «слепок» сердца человека можно ввести клетки подходящего данному больному донора. В отдаленном же будущем для выращивания сердца можно будет использовать собственные стволовые клетки пациента. Созданный таким образом орган будет восприниматься организмом как свой собственный, а значит, перенесшие пересадку люди будут избавлены от пожизненного приема токсичных иммунодепрессантов.
В качестве формы для сердца из пробирки можно использовать и сердца свиней, которые очень похожи на человеческие. Ученые полагают, что межклеточные структуры, унаследованные от сердца-слепка, не смогут вызвать процесс отторжения организмом реципиента. Об этом, в частности, говорит и тот факт, что свиные сердечные клапаны, очищенные от клеток животного по сходной методике, давно и успешно пересаживаются людям.
Впрочем, технические характеристики первой партии рукотворных сердец пока оставляют желать лучшего: по данным самих исследователей, они могли перекачивать не более двух процентов от объема крови, перекачиваемого сердцами здоровых животных. В то же время сейчас пригодными для пересадки считаются сердца, мощность которых составляет всего десять процентов от нормы здорового человека. В будущем ученые намерены усовершенствовать свою методику, повысив работоспособность сердец из пробирки до приемлемого уровня.
Все кроме мозга
В условиях постоянно нарастающего дефицита донорских органов выращенные в лаборатории органы или их фрагменты могут спасти множество жизней. Согласно статистике, только в США ежегодно погибают около 50 тысяч больных, не дождавшихся подходящего донора сердца.
К тому же, по мнению авторов исследования, сфера применения их разработки отнюдь не ограничивается кардиологией. Сейчас аналогичная методика создания трехмерных органов проверяется на почках, сердцах, мышцах и легких лабораторных животных. Во всех случаях предварительные результаты исследований выглядят очень многообещающе.
«Единственный орган, с которым у нас ничего не получилось - это головной мозг. - говорит госпожа Тэйлор, - После обработки он превращается в кашу, которая не держит форму».                                                                                                                           
                                                                                                         Дорис Тэйлор, фото с сайта Университета Миннесоты                                                                                                                                                                               
                                                                                                                                                                                

Здоровье

Машины и Механизмы
Всего 0 комментариев
Комментарии

Рекомендуем

Научные события Петербурга:
Конкурс детских книг с иллюстрациями Конкурс детских книг с иллюстрациями
Весь мир Дедлайн – 14 февраля 2020 года
Экономический диктант Экономический диктант
Онлайн – весь мир, оффлайн – Россия 9 октября
Фотоконкурс «Наука о жизни» Фотоконкурс «Наука о жизни»
Весь мир Дедлайн – 31 января 2020 года
Международная академия аутоиммунитета Международная академия аутоиммунитета
Санкт-Петербург, СПбГУ 11 октября
Студенческая олимпиада по робототехнике Студенческая олимпиада по робототехнике
Санкт-Петербург, СПбПУ 26 октября
Географический диктант Географический диктант
Онлайн – весь мир, оффлайн – Россия 27 октября
Стипендия Chevening 2020/21 Стипендия Chevening 2020/21
Весь мир Дедлайн – 5 ноября
Всё из-за планктона Всё из-за планктона
Новая Голландия Вторник, 24 сентября 2019 года, 19:30–21:00
Астробиология: можно ли найти истоки жизни во Вселенной Астробиология: можно ли найти истоки жизни во Вселенной
наб. Обводного канала, д. 74Х, Yota Lab Суббота, 21 сентября 2019 года, 15:00–16:30
Чужой против социальной психологии Чужой против социальной психологии
наб. Обводного канала, д. 74Х, Yota Lab Вторник, 17 сентября 2019 года, 19:00–20:30
Экзопланеты: рождение, жизнь и смерть Экзопланеты: рождение, жизнь и смерть
наб. реки Фонтанки, д. 15, Центр «Архэ» в СПб (здание РХГА) Воскресенье, 8 сентября 2019 года, 12:30–20:30
Быстрые радиовсплески: разгадка близится? Быстрые радиовсплески: разгадка близится?
наб. реки Фонтанки, д. 15, Центр «Архэ» в СПб (здание РХГА) Суббота, 7 сентября 2019 года, 19:00–21:00
Общая теория относительности: искусство познания Общая теория относительности: искусство познания
ул. Итальянская д. 16 Суббота, 24 августа 2019 года, 19:00–20:30
Вечерняя экскурсия по Пулковской обсерватории Вечерняя экскурсия по Пулковской обсерватории
Пулковское шоссе, д. 65, к. 1 23.08.2019
Петросити
Поэма здоровья
Биосфера
Бесконтактная примерка обуви
OK OK OK OK OK OK OK