Veliki pomak u regenerativnoj medicini!

Poslednjih meseci pomeraju se granice u oblasti regenerativne medicine: naučnici sada koriste napredne inženjerske tehnike kako bi uspostavili funkciju jetre kod miševa, regenerišu ljudske mišiće, čak i ugrađuju krvne sudove stvorene bioinženjeringom. Danas, tim sa Pitsburg Univerziteta je uspeo da u petrijevoj posudi odgaji deo čovečijeg srčanog mišića koji kuca samostalno. I tako napravili još jedan korak ka uspešnom transplantiranju laboratorijski uzgojenih organa.

Grupa naučnika je svoj uspeh objavila u časopisu Nature Communications. Oni su koristili indukovane pluripotentne matične ćelije. Ćelije su prvo „reprogramirane“ u embrionske, pre no što su se razvile u specijalizovani tip. Pluripotentne ćelije su uzete iz kože čoveka, pa su pretvorene u multipotentne kardiovaskularne progenitorne (MCP) ćelije  - odnosno srčane ćelije koje se dalje mogu diferentovati u tri vrste visoko specijalizovanih ćelija, za kardiovaskularnu funkciju.

Zatim, naučnici su transplantirali ćelije u srce miša, kome su prethodno uklonili srčane ćelije tako da je ostao samo skelet „skafoid“. Tokom narednih nedelja transplantirane ćelije su proliferisale i diferentovale se, stvarajući funkcionalan organ oko skafoida, koji može da radi (kuca) samostalno.

Sada, srce kuca 40-50 otkucaja u minuti (sa pauzama između otkucaja), ali tkivo mora još da se unapredi kako bi se kontrahovalo dovoljno snažno i distribuiralo krv, da ubrza odnosno uspori kada je potrebno.

Ovo nije prvi pokušaj uzgajanja srčanog tkiva, prethodnih godina naučnici su laboratorijski uzgojili srčane ćelije pacova koje kucaju, kao i čovečije tkivo srca. Ali ključna stvar najnovijeg otkrića je to što se ovo tkivo razvija o matičnih ćelija, koje otvara nove mogućnosti transplantacije organa.

Potpuno funkcionalno ljudsko srce je još godinama daleko. Ali u bliskoj budućnosti naučnici se nadaju da će razviti lične „zakrpe“ za ljudsko srce koji bi popravili oštećene organe. I takođe se nadaju da će na tkivu koje oni uzgoje moći da se izvode eksperimenti – koliko su novi lekovi uspešni u lečenju kardiovaskularnih bolesti?

Istraživanje na Zebricama

Zebre ribe imaju ćelije oko spoljašnje površine srca, koje mogu da „poprave“ oštećene ćelije srca posle infarkta. To su embrionalne ćelije koje leže uspavane. Ljudi takođe imaju ove ćelije sa istim sposobnostima, ali one ne reaguju kao ćelije u zebrica. Paul Riley je eksperimentisao sa ljudskim ćelijama srca i otkrio da ako ih stimuliše na odgovarajući način, mogu obnoviti mišićne ili ćelije krvnog suda. Da bi ovakav način lečenja bio moguć ćelije moraju da se nanesu. Pacijent koji ima bolove u grudima, ako se otkrije da ima povećan rizik za nastanak infarkta primiće koktel lekova koji će naneti ćelije. U slučaju da dođe do infarkta, ćelije će biti spremne da odreaguju tako što će formirati nov deo srčanog mišića ili krvnog suda.