Долгие годы главным препятствием на пути создания работоспособной технологии выращивания «запасных частей» для человека была невозможность воспроизведения в выращиваемом фрагменте собственной кровеносной системы, без которой мышца или любая другая искусственно созданная ткань быстро погибает. Сотрудникам Массачусетского технологического института, похоже, удалось взять этот барьер.
Как сообщается в пресс-релизе института, ученым из лаборатории профессора Роберта Лангера (Robert Langer), удалось создать подходящий клеточный «коктейль», содержащий эндотелиальные клетки (клетки, выстилающие внутреннюю поверхность кровеносных и лимфатических сосудов, а также сердечных полостей), полученные из эмбриональных стволовых клеток человека. На основе этого «коктейля» можно выращивать полноценную мышечную ткань с собственной, готовой к подключению сосудистой системой. Предварительные опыты, проведенные на мышах и крысах, показали, что выращенная таким образом мышечная ткань приживается гораздо быстрее, чем «мертвая» мышца.Как заявил коллега Лангера профессор педиатрии Дэниэл Кохане (Daniel Kohane), исследователей больше всего радует тот факт, что разработанная ими методика годится не только для выращивания скелетных мышц, но и для создания других сложных тканей.
По словам ведущего автора исследования Шуламит Левенберг, ныне преподающей в одном из израильских университетов, для создания васкуляризованной мышечной ткани ей необходимо было должным образом скомбинировать три вида клеток: миобласты — стволовые клетки из которых формируется мышечная ткань; эндотелиальные клетки, способные самоорганизовываться в сосудистые трубки; и фибробласты, из которых впоследствии развиваются гладки мышцы сосудов.
Подготовив для этих целей уникальные трехмерные «леса», способные обеспечить развитие сразу трех клеточных культур, госпожа Левенберг сумела подтвердить свою изначальную гипотезу: эндотелиальные клетки действительно сформировали кровяные русла, вошли в контакт с фибробластами и заставили их переродиться в гладкую мускулатуру. Перерожденные фибробласты, в свою очередь, выделили ген VEGF (vascular endothelial growth factor), который способствовал дальнейшему развитию кровеносных сосудов. Размеры полученного образца мышечной ткани составили 5 х 5 х 1 мм.
Первые же опыты по приживлению искусственно выращенной мышцы, проведенные на мышах и крысах, показали, что примерно 41% от общего объема ее кровеносного русла оказался заполненным кровью особи-реципиента. Очень неплохо для первого раза, утверждают исследователи.
