В космосе научились выращивать более прочные ткани сердца, чем на Земле
В условиях космоса ученые научились формировать более плотные и устойчивые ткани сердца — и это может изменить подход к лечению сердечной недостаточности. Об этом рассказал исследователь Арун Шарма на ежегодной научной конференции по трансплантации сердца и легких. ISHLT Annual Meeting в Торонто.
Главное отличие космоса от земных лабораторий — отсутствие гравитации, которая обычно ограничивает рост тканей. В невесомости клетки ведут себя иначе: они легче формируют объемные трехмерные структуры и выстраивают более развитую сеть кровеносных сосудов. А именно сосуды определяют, насколько ткань сможет «выжить» после пересадки.
«Отсутствие земной гравитации улучшает трехмерную структуру и формирование сосудов», — отмечает Шарма.
Эксперименты уже проводятся, в том числе, на Международной космической станции, где ученые выращивают органоиды — миниатюрные модели сердца из стволовых клеток. Это упрощенные копии органа, на которых можно безопасно тестировать лекарства и наблюдать развитие заболеваний.
При этом космическая среда дает исследователям еще одно преимущество. В невесомости сердечно-сосудистая система деградирует быстрее, чем на Земле. Сердце и мышцы ослабевают, и процессы, которые в обычных условиях занимают годы, здесь происходят за недели.
«Мы можем наблюдать изменения, похожие на болезнь, в течение недель, а не лет», — объясняет исследователь.
Такой ускоренный «режим» позволяет быстрее проверять гипотезы и лучше понимать, как развивается сердечная недостаточность и что происходит с тканью при стрессе.
Одно из наиболее практичных направлений — создание так называемых сердечных пластырей. Их выращивают из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPSC). Это клетки, которые получают из организма пациента и перепрограммируют, превращая в клетки сердечной мышцы.
Такие пластыри можно использовать для частичного восстановления поврежденного сердца — например, после инфаркта. Они не заменяют орган полностью, но помогают стабилизировать состояние и выиграть время, снижая необходимость срочной трансплантации.
«На Земле такие трансплантаты уже применяются как промежуточная терапия. В космосе мы можем делать их более толстыми и прочными», — говорит Шарма.
Это важно, потому что обычные тканевые конструкции часто разрушаются или теряют форму. В условиях микрогравитации они получаются более устойчивыми и лучше переносят последующее возвращение на Землю.
В долгосрочной перспективе речь может идти о создании полноценных участков сердечной мышцы, а также более долговечных клапанов и других структур. Если удастся вырастить крупные, хорошо снабженные сосудами ткани, их можно будет использовать для восстановления серьезных повреждений миокарда.
В более широком смысле такие исследования приближают медицину к идее органов по запросу — когда ткани создаются под конкретного пациента с учетом его генетических особенностей. Это потенциально снижает риск отторжения и делает лечение более точным.
