В лаборатории вырастили «человеческое сердце» размером с зернышко кунжута
Ученые из Австрийской академии наук в Вене вырастили из человеческих стволовых клеток крошечное искусственное «сердце» размером с кунжутное семечко.
Исследование опубликовано в журнале Cell, коротко о нем рассказывает Science Alert.
Кардиоиды — простые сердцевидные органы — создавались в лабораторных условиях и раньше, но только с использованием каркаса, формы или матрицы, вокруг которой собирались клетки. Однако новая кардиоидная модель сформировалась сама собой. Все, что потребовалось от ученых, — это запрограммировать плюрипотентные стволовые клетки, используя шесть сигнальных путей, которые координируют развитие сердца у человеческого эмбриона.
Эти сигналы приводят к дифференцировке стволовых клеток, позволяя органоиду формировать отдельные слои. Спустя всего неделю исследователи заметили, что масса клеток сформировала трехмерную структуру, которая могла ритмично биться, прокачивая жидкость через свою полость.
Человеческое сердце — это самый первый орган, который образуется в эмбрионе, и он очень сложен. Ученые до сих пор не уверены, как он развивает все свои особенности. Без этих знаний непонятно, как и почему возникают определенные пороки развития и заболевания сердца и как мы можем лучше всего их лечить.
«Мы хотим создать модели человеческого сердца, которые развиваются более естественно и поэтому позволяют прогнозировать заболевания», — пояснили ученые.
Авторы надеются, что их кардиоидная модель позволит проверять сердечные препараты на безопасность и эффективность, прежде чем отправлять их на клинические испытания.
На сегодняшний день лишь одно из 5000 лекарств переходит от доклинических испытаний к промышленному выпуску. Тестирование лекарств в лаборатории на сердцевидных органах может помочь улучшить эти показатели, заранее определяя, какое лекарство токсично или окажется неэффективным в клинических испытаниях.
Авторы работы теперь планируют вырастить самоорганизующиеся кардиоиды с несколькими камерами, подобные человеческому сердцу.
Фото: The Mendjan Lab