Избиение сердца, созданного в лаборатории

сердце

Американские ученые впервые сделали бьющееся сердце в лаборатории с помощью сердечной ткани от мертвых крыс и свиней, чтобы сделать зубной мост и отобрав егос живыми клетками.Исследование является работой ученых из Миннесотского университета и издается в ранней онлайновой проблеме 13-го января ПриродыМедицина.

Исследователи использовали процесс, известный как целый орган decellularization, куда по существу все клетки сердца удалены, оставив только тех которыйсоставьте физический зубной мост, внеклеточную матрицу или «поддерживающую способность» между клетками.Научный руководитель, доктор Дорис Тейлор, которая является директором Центра Сердечно-сосудистой Репарации, преподавателя Medtronic Bakken медицины и физиологии вМиннесотский университет, сказал:«Идея состояла бы в том, чтобы развить пересаживаемые кровеносные сосуды или целые органы, сделанные из Ваших собственных камер».

Каждый год более чем полмиллиона американцев диагностировано с сердечной недостаточностью, и 5 миллионов живут с болезнью. Дефицитдонорские сердца означают, что 50 000 человек умирают каждый год в США.Идея предоставить пациентам с пересаженными органами «биоискусственное» сердце или заменить часть больного сердца с рабочим компонентом, выращенным в лаборатории, имеетрассмотренный теоретически возможным в течение некоторого времени, и это исследование сделал первый шаг в превращающую теорию в практику.

Перед этим исследованием ученые умели генерировать сердечную ткань в лаборатории, но создание трехмерных лесов, подражающих сложной архитектуре, было своего рода тайной, объяснил Тейлор.Существует три части к проблеме роста биоискусственного сердца: разработка архитектура органа, делая и имитируя клеткусостав и активация насосного действия.Тейлор и коллеги «убрали» клетки от сердец мертвых крыс и свиней с помощью детергентов.

Этот процесс, названный decellularization, удалил все, нолежа в основе внеклеточной матрицы, оставляя достаточно частей поддерживающей способности, таких как кровеносные сосуды (сосудистая архитектура), клапаны и сердечные палаты, чтобы создатьзубной мост сердца.Чтобы подражать сердечным клеткам, они тогда пересяли зубной мост с кардиотоническим средством прародителя и эндотелиальными клетками от новорожденных крысиных сердец и поместили его в стерильноесреда, чтобы вырасти.Они хранили 8 из «конструкций» в течение максимум 28 дней в биореакторе, моделировавшем сердечную физиологию.После четырех дней сокращения начались, и после того, как 8 дней, с помощью физиологического груза и электростимуляции, сердца накачали в пределах 2 процентоввзрослая прочность, или приблизительно 25 процентов прочности 16-недельного плода.

«Возьмите секцию этого «нового сердца» и нарежьте его, и клетки вернулись в там», сказал Тейлор.«Клетки имеют многие маркеры, которые мы связываем с сердцем и, кажется, знаем, как вести себя как сердечная ткань», объяснила она.

Co-следователь исследования и бывший научный сотрудник в центре сердечно-сосудистой репарации, теперь работающей в Центральной больнице Массачусетса, ДоктореХаральд К. Отт, сказал:«Мы просто взяли собственные стандартные блоки природы, чтобы построить новый орган».«Когда мы видели первые сокращения, мы были безмолвны», добавил он.Исследовательская группа оптимистична об их результатах, которым они верят, поможет увеличить доступность донорских органов.

Как Тейлор объяснил, мало того, что существует нехватка донорских органов, как только они получают новое сердце, пациенты оказываются перед целой жизнью на препаратах к остановить их иммунноесистема, отторгающая новый орган. У них также есть более высокий риск высокого кровяного давления, диабета и почечной недостаточности.Используя этот новый процесс decellularization, новое сердце могло быть заполнено клетками от реципиента, таким образом уменьшив вероятность что их иммунная системапопытался бы отклонить его, и их тело могло бы вместо этого заботиться, это путем лелеяния его, регенерации его и регулирования его сказало исследователей.Тейлор объяснил, что их исследование доказало понятие, сделанное первый шаг к показу, что было возможно создать рабочее сердце в триразмеры:«Мы использовали преждевременные сердечные клетки в этой версии как доказательство понятия.

Мы в значительной степени полагали, что сердечные клетки в сердечной матрице должны были работать», сказал Тейлор.Их следующая цель, она объяснила, будет состоять в том, чтобы «использовать стволовые клетки пациента, чтобы построить новое сердце».

Несмотря на то, что цель исследования состояла в том, чтобы посмотреть на сердце, процесс decellularization имеет потенциал, чтобы спроектировать другие органы также.«Это открывает дверь в это понятие, что Вы можете сделать любой орган: почка, печень, легкое, поджелудочная железа, Вы называете его, и мы надеемся, что можем сделать его», сказал Тейлор.

Преподаватель из Имперского колледжа Лондона, работающий над созданием сердечных пятен ткани, чтобы заменить человеческие сердца провала, сказал BBC News, что это новое исследование былореальный шаг вперед. Один из вызовов созданию человеческого сердца удостоверяется, что существует достаточно кислородной поставки. Архитектура критически важна, потому чтопочти каждая клетка должна быть около кровеносного сосуда, чтобы получить достаточно кислорода, и кажется, что в этом исследовании они решили ту часть проблемы.

«Матрица перфузии-decellularized: использование платформы природы, чтобы спроектировать биоискусственное сердце».Харальд К Отт, Томас С Мэттисен, Saik-Киа Гох, темнокожий Лорен Д, Стефан М Крен, Теоден I Netoff & Doris A Taylor.Медицина природы, Изданная онлайн: 13 января 2008.doi: 10.1038/nm1684.

Источники: статья в журнале, пресс-релиз Медицины Природы, BBC News.

9 комментариев

Добавить комментарий