«У нас есть биоинженерные микромасштабные ткани сердца с методом, который можно легко воспроизвести, что позволит ученым в области биологии стволовых клеток и фармацевтической промышленности изучать клетки сердца в их надлежащем контексте», — сказал первый автор Натаниэль Хюбш, доктор философии, докторант. сотрудник лаборатории Конклина в Гладстоне. «В свою очередь, это повысит нашу способность открывать методы лечения сердечных заболеваний».Создание сердечных клеток из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК), полученных из клеток кожи пациента, позволяет ученым изучать и тестировать лекарства для лечения конкретного заболевания этого пациента.
Однако клетки, полученные из ИПСК, относительно незрелые и больше напоминают клетки сердца эмбриона, чем клетки взрослого человека. Таким образом, эти клетки не подходят для тестирования на наркотики, потому что они не могут правильно предсказать, как лекарство повлияет на взрослые сердечные клетки. Кроме того, сердечные клетки, созданные из ИПСК, сложно создавать и работать с ними, поэтому создание больших количеств может быть затруднено.
Следовательно, чем меньше потребуется ячеек, тем лучше.Микросердечная мышца решает обе эти проблемы. Принуждение клеток к организации и растяжению в трехмерную ткань помогает стимулировать развитие и заставляет их походить на более зрелые клетки, которые могут лучше предсказать, как лекарство повлияет на взрослые сердечные клетки. Кроме того, новый метод, опубликованный в журнале Scientific Reports, требует для роста ткани в тысячу раз меньше клеток, чем другие методы тканевой инженерии.
Использование меньшего количества клеток позволяет ученым проводить гораздо больше экспериментов с тем же количеством ресурсов.Работая в сотрудничестве с Кевином Хили, доктором философии из Калифорнийского университета в Беркли, исследователи впервые получили клетки сердечной мышцы и клетки соединительной ткани из ИПСК.
Затем они объединили эти клетки в специальной посуде в форме крошечной собачьей кости. Эта уникальная форма побуждает клетки к самоорганизации в удлиненные мышечные волокна.
Через пару дней микроткань напоминала сердечную мышцу как структурно, так и функционально. Например, когда исследователи проверили, как ткань реагирует на определенные лекарства, которые повреждают клетки сердца плода, но не клетки сердца взрослого человека, микромышца сердца функционировала больше как ткань сердца взрослого человека.
«Прелесть этой техники в том, что она очень проста и надежна, но при этом позволяет создавать трехмерные миниатюрные ткани, которые функционируют как нормальные ткани», — сказал старший автор Брюс Конклин, доктор медицины, старший исследователь в Gladstone. «Наше исследование показывает, что вы можете создать эти сложные ткани с помощью простого шаблона, который использует присущие этим клеткам свойства для самоорганизации. Мы думаем, что микромышца сердца предоставит превосходный ресурс для проведения исследований и разработки методов лечения сердечных заболеваний. "Видео: https://www.youtube.com/watch?v=O1IAeG1T0ys
