Bioinženýři vytvořili tepající srdce
„Ačkoli jde o první krok, po kterém musí následovat ještě velmi rozsáhlý výzkum, představuje tato studie významný průlom,“ řekl pro BBC Jon Frampton z University of Birmingham. „V konečné fázi slibuje vyhlídky na náhradu těžce poškozeného srdce. Jde o postup, který lze rozšířit i na další orgány.“
Velký problém pro bioinženýrské vytváření komplexních orgánů představuje vhodná extracelulární síť. U jednodušších tkání se již prosadily sítě různých biodegradabilních polymerů. U srdce nebo jater je však uspořádání extracelulární sítě velice komplexní. Napodobení této struktury v podmínkách in vitro je velmi obtížné. Tým vedený Doris Taylorovou si vypomohl postupem, který je označován jako decelularizace. Srdce odebrané ze zabitého zvířete bylo podrobeno perfuzi různými roztoky smáčedel. Přitom byly postupně zničeny všechny buňky srdce a z orgánu zůstala jen nenarušená extracelulární matrix. Následně byla tato matrix osazena buňkami srdce odebranými z plodů a mláďat potkana a umístěna do jiného perfuzního systému s živnými médii.
Extracelulární matrix osazená buňkami byla elektricky stimulována a mechanicky namáhána. První kontrakce vznikající srdeční svaloviny se objevily čtvrtý den po osazení extracelulární matrix buňkami. Osmý den již vznikající srdce dokázalo pumpovat krev. Výkon srdce byl poměrně nízký. Činil pouhá 2 % výkonu srdce dospělého zvířete. Tým Doris Taylorové chce v následujících experimentech použít pro osazení decelularizovaného srdce kmenové srdeční buňky. Konečným cílem je vytvoření srdce pro pacienta z jeho vlastních buněk.
„Pro vytvoření lidského srdce by mohla být použita decelularizovaná extracelulární matrix z prasečího srdce, které je co do rozměrů i funkcí velmi podobné srdci člověka,“ řekla v komentáři pro BBC Sian Hardingová, která se na Imperial College London zabývá možností léčby a regenerace lidského myokardu.
Uplatnění by mohly při tomto postupu najít i indukované pluripotentní kmenové buňky, které se podařilo získat v loňském roce hned několika vědeckým týmům. Tyto buňky vznikají reprogramováním genomu plně diferencovaných lidských buněk pomocí genů pro vybrané transkripční faktory. Indukované pluripotentní kmenové buňky mají vlastnosti srovnatelné s lidskými embryonálními kmenovými buňkami. Lze je získat od každého člověka a následně je možné indukovat jejich diferenciaci, např. na buněčné typy potřebné pro vytvoření srdce na decelularizované extracelulární matrix.
Doris Taylorová je přesvědčena, že komplexní extracelulární matrix získaná decelularizací bude využitelná i pro bioinženýrství dalších orgánů, např. ledvin, jater plic či pankreatu.
Plnou verzi článku najdete v: Medical Tribune 2/2008, strana A7
Zdroj: