Ученые придумали систему быстрой и надежной сборки сердечной ткани

31 августа 2015 года, 14:25

Биоинженеры из Университета Торонто (University of Toronto) разработали скорый и простой способ «сборки» ткани сердечной мышцы из выращенных в лаборатории клеток, напоминающий застегивание «липучки» на обуви или одежде. «Одно из главных преимуществ – простота использования. Мы можем строить большие фрагменты ткани прямиком в тот момент, когда они нужны, и разбирать их этак же легко. Я не знаю иной техники, дающей такую же возможность», – говорит маковка проекта профессор Милица Радисич (Milica Radisic).

Клетки сердечно-мышечной ткани (кардиомиоциты) выращиваются в лабораторных условиях уже давным-давно. Однако проблема в том, что они нередко и близко не напоминают клетки организма. Реальные клетки сердца растут в среде, обеспеченной белковыми каркасами-«подложками» и клетками-помощниками, группирующими их в длинные тонкие мышцы. Клеточные культуры в лаборатории без подобный поддержки склонны к аморфности и слабости.

Радисич и ее группа сконцентрировались на том, чтоб максимально точно воссоздать среду, в которой клетки растут в организме. Из специального полимера POMaCбыла создана сетка-каркас для клеток, напоминающая пчелиные соты неправильной формы. На поверхность получаемой сердечной ткани внедрялись Т-образные «штырьки», которые действуют будто крючки липучки Velcro: если соединить два слоя выращенной ткани, они зацепляются за «соты» и скрепляют пласты. Соединенные таким образом фрагменты ткани практически немедля начинали функционировать: под действием электрической стимуляции они синхронно сокращались и расслаблялись. Ученые в своих опытах соединяли до трех слоев ткани.

Конечная мишень – создать искусственную ткань, которую можно будет использовать для операций на сердце, заменяя поврежденную сердечную мышцу на нужных участках. Поскольку «сборка» этак проста, можно адаптировать материал по толщине и размерам для каждого пациента прямиком перед операцией. Полимерная сетка, на которой выращена материал, биоразлагаема, и через несколько месяцев исподволь выведется.

В опытах, описанных в статье в Science Advances, ученые выращивали не лишь кардиомиоциты, но и фибробласты и эндотелиальные клетки.

Следующим шагом будет проверка системы in vivo, группа готовит имплантационные эксперименты.