Сердце вырастят в лаборатории
В материалах рубрики использованы статьи и сообщения следующих иностранных журналов: “Economist” и “New Scientist” (Англия), “Bild der Wissenschaft”, “Geo” и “Das Tier” (Германия), “Nutri-News” (США), “Science et Vie” (Франция), а также информация из Интернета.
Международная группа ученых под руководством канадских биологов Майкла Сефтона и Джона Дэвиса начала разрабатывать способы выращивания органов человеческого тела. В настоящее время необходимые больным органы заменяют полученными от людей, гибнущих, например, в автомобильных катастрофах, когда незатронутыми остаются сердце, почка или печень. Но ежегодно тысячи больных во всем мире умирают, не дождавшись такой замены.
Теоретически все весьма заманчиво и довольно просто. Вместо того, чтобы ожидать гибели какого-нибудь несчастного, чье сердце подойдет человеку, умирающему от сердечной недостаточности, можно добиться роста клеток сердца на каркасе — грубо говоря, на сетчатом мешочке из биоразложимого материала, повторяющем форму сердца. Каркас затем рассосется, а выросший орган сохранит форму. Клапаны из-за их сложной формы выращиваются отдельно и подшиваются к готовому сердцу. Получившийся искусственный, но в то же время настоящий орган можно хранить в питательной среде и использовать в случае надобности. Отторжения можно избежать, генетически изменив клетки либо взяв исходный материал у самого больного за несколько месяцев до замены сердца на новое. Авторы проекта утверждают, что для успеха им понадобится менее 10 лет и от трех до пяти миллиардов долларов.
Уже не менее двадцати лет медики выращивают кожу для пересадки пострадавшим от ожогов. С недавних пор стало возможным выращивать в культуре сердечную ткань и даже клапаны. И хотя до настоящего функционирующего сердца дело дойдет еще не скоро, один орган, попроще, уже сумели вырастить — мочевой пузырь.
Это, по сути, тонкостенный шар из трех слоев — мышечного слоя, окаймленного с двух сторон слизистой оболочкой. В Бостонской детской больнице экспериментаторы, руководимые Энтони Эйталом, взяли у собак небольшое количество клеток всех трех слоев, выращивали эти слои сначала по отдельности, потом взяли пустотелый шар из биоразложимого полимера, последовательно отложили на него нужные слои клеток и, когда клетки слились в цельную структуру, заменили у собаки “родной” мочевой пузырь на выращенный в колбе. Опыт повторен несколько раз, и “искусственные” органы служат собакам нормально вот уже больше года.
Первые опыты с выращиванием тканей человеческого мочевого пузыря прошли удачно, однако до замены пузыря, пораженного, например, раком, дойдет еще не скоро. Между тем, по оценкам медиков, в мире сейчас около 400 миллионов человек могут нуждаться в замене этого органа на новый, выращенный в лаборатории.
Используя американский метод, канадские биологи смогли вырастить кровеносный сосуд, также состоящий из трех слоев ткани. Процесс выращивания пятисантиметрового сосуда диаметром три миллиметра занимает около трех месяцев. Исходные клетки были взяты из сосудов пуповины.
Между тем бостонская группа исследователей сумела вырастить в колбе и почечную ткань, состоящую из нескольких разных типов клеток. Но вырастить функционирующее сердце будет много сложнее. Это орган сложной структуры, состоящий из пяти-шести типов клеток, и не все они достаточно изучены. Важное препятствие представляет и большая толщина сердечного мускула: чтобы доносить до внутренних его слоев питательный раствор, надо одновременно растить в нем кровеносные сосуды.
В ожидании “настоящего искусственного” сердца ученые пытаются слегка “подштопать” больной орган. После инфаркта отмершие из-за недостаточного поступления кислорода мышечные клетки сердца заменяются фиброзной соединительной тканью, образуется шрам. Эта ткань неспособна сокращаться и только мешает соседним, нормальным участкам. Появилась идея ввести в пораженную зону новые мышечные клетки. Чтобы они не отторгались, можно взять из обычных мышц пострадавшего “запасные” клетки, имеющиеся в каждой мышце на случай ее повреждения: при необходимости они быстро размножаются и замещают потерю. Правда, они по многим свойствам отличаются от настоящих кардиоцитов (мышечных клеток сердца) и не могут полностью их заменить, но все же придают пораженному месту эластичность. Опыты, пока на мышах, ведутся в одной из крупных парижских больниц, и вскоре должны состояться клинические испытания метода. Взяв несколько клеток из мышцы, их сначала размножают в пробирке. В сердце мыши приходится вводить около трех миллионов “запасных” клеток, человеку понадобится почти полмиллиарда.
Читайте в любое время
