Вам это кажется научной фантастикой? Но, возможно, скоро это станет реальным. В 2017 году американский ученый из массачусетской лаборатории вырастил клетки сердца на листе шпината. Немного странно, я согласна. Его метод несколько напоминает рецепт, поэтому давайте проследим за ним пошагово. Не забудьте про шпинат – он пригодится!
Как в любом хорошем рецепте, начнем с ингредиентов. Итак, нам понадобятся стволовые клетки. Во-первых, мы выращиваем (или собираем) стволовые клетки, которые можно научить, чтобы они росли и специализировались как клетки сердца, кардиомиоциты. Они могут расти и расти, но нам нужно, чтобы они делали это определенным образом. Для этого необходим каркас, на котором клетки будут расти определенным образом, и здесь нам понадобится лист шпината.
Возьмите в руки листок и посмотрите сквозь него на свет. Вы увидите густую сеть жилок, что очень напоминает нашу с вами сосудистую сеть. Итак, когда мышечные клетки сердца высадили на листок, они начали расти, повторяя узор этого естественного каркаса. Природная матрица листа направляла и сдерживала их рост. При других биологических для выращивания органов и тканей клеточным каркасом могут служить разные вещи и материалы, в том числе пластик.
Лист выполнял и другую важную функцию: сеть жилок листа играла роль кровеносных сосудов сердца. Сердце пронизывает чрезвычайно густая сеть кровеносных сосудов, которую, может быть, очень трудно воспроизвести в лабораторных условиях. Жизнедеятельность сердца зависит от мельчайших кровеносных сосудов диаметром до десяти микрон (0,1 мм). Таким образом, скромный листик шпината, возможно, помог решить одну из сложнейших задач современных исследований.
По-моему, одно из самых удивительных свойств сердца – это то, как мышечные клетки сердца сокращаются. Каждая в отдельности, группа клеток или все клетки сердечной мышцы вместе – когда кардиомиоциты получают необходимые питательные вещества, такие как кислород, глюкозу и жирные кислоты, они делают именно то, для чего созданы природой: ритмично сокращаются.
Но от выращивания клеток сердца, которые живут и сокращаются, как положено, на листке или любом другом клеточном каркасе, до создания целого работающего сердца – большой путь. Во-первых, сердце состоит не только из кардиомиоцитов, но также из десятков других клеток, в том числе клеток кровеносных сосудов, пронизывающих сердце, клеток клапанов и проводящей системы сердца. Нужно не только создать и вырастить все эти клетки, но смешать их в нужной пропорции и в определенном порядке, чтобы из них получилось сердце.
Теперь, кажется, мы действительно попали в мир научной фантастики. И все же, он может быть не так уж далек от нашей реальности. На самом деле вырастить мышечные клетки сердца, которые могут синхронно и функционально сокращаться – это огромная задача, с которой ученые уже справились. По крайней мере, можно говорить о том, что мы очень близко подошли к созданию отдельных частей сердца, таких как сердечная мышца или клапанный аппарат, которыми можно будет заменять поврежденные участки сердца. Вероятно, мы не так далеки от возможности лечить больные сердца с помощью выращенных в лабораториях тканей.
Но для чего это нужно? Например, замена целого поврежденного участка сердца, вероятно, позволит вернуть нормальную функцию всему органу. А это значит, что будет не только восстановлено сердце, но и спасена жизнь человека. При необходимости трансплантации, пациент сможет получать орган из лаборатории, а не от другого погибшего человека. При этом пациенту не придется подавлять иммунитет, поскольку он получит сердце, выращенное специально для него.
Лечить повышенный уровень холестерина может быть очень непросто. Как многим из нас известно из личного опыта, сбросить вес или понизить холестерин с помощью диеты трудно по многим причинам. У нас есть препараты, эффективно снижающие уровень холестерина, но они могут давать побочные эффекты, из-за чего их трудно принимать долго. Кроме того, не все пациенты справляются с задачей регулярного приема лекарств.
В начале 2017 года группа ученых из Гарварда и Пенсильванского университета опубликовала одну интереснейшую работу. Результаты их исследования были встречены как открытие вакцины против ишемической болезни сердца. На самом деле, они изобрели препарат, одной инъекции которого достаточно, чтобы раз и навсегда понизить уровень ЛПНП («плохого» холестерина).
