Изследователи от Университета в Минесота отпечатаха 3D функционираща помпа за човешко сърце, която може да има големи постижения в борбата със сърдечните заболявания, съобщава „Сайънс фокус“. Миниатюрното функциониращо сърце е получено с помощта на стволови клетки.
В предишни проучвания изследователите са се опитвали да отпечатват 3D клетки на сърдечния мускул, кардиомиоцити, използвайки плурипотентни човешки стволови клетки - клетки с потенциал да се развият във всеки тип клетки в тялото. Те се опитваха да препрограмират тези стволови клетки, за да образуват клетки на сърдечния мускул и след това чрез използване на специализирани 3D принтери да ги отпечатват в триизмерна структура, наречена извънклетъчна матрица. Макар и обещаващ, този метод никога не е произвеждал клетки достатъчно плътни, за да може сърдечният мускул да функционира.
За да се справят с този проблем, изследователите от Университета в Минесота стартираха нов процес.
„Първоначално беше разширена високата плътност в структурата на клетките, а след това ги диференцирахме към клетките на сърдечния мускул“, казва проф. Бренда Огъл, водещ изследовател и ръководител на катедрата по биоинженерство в Университета на Минесота.
Използвайки този метод, те открили, че могат да достигнат достатъчно висока клетъчна плътност в рамките на по-малко от месец, за да позволят на клетките да бият заедно, точно като човешко сърце.
„Не можах да повярвам, когато в лабораторията видяхме как всичко се свива спонтанно и синхронно и може да движи структурата“, каза проф. Огъл.
Моделът на сърдечния мускул е дълъг около 1,5 сантиметра и е специално проектиран да се побере в коремната кухина на мишка за по-нататъшно изследване.
„Сега имаме модел за проследяване какво се случва на клетъчно и молекулярно ниво в структурата на помпата, доближаваща се до тази на човешкото сърце. Можем да въведем болест и увреждане в модела и след това да изучим ефектите на лекарствата и други терапевтични средства“, каза проф. Огъл. „Всичко това изглежда като проста концепция, но постигането му е доста сложно. Ние виждаме потенциал и смятаме, че новото ни откритие може да има трансформативен ефект върху сърдечните изследвания“.
Според Британската фондация за лечение на проблеми със сърцето, сърдечно-съдовите заболявания причиняват повече от една четвърт от всички смъртни случаи във Великобритания - близо 170 000 смъртни случая всяка година.
Вижте още:
