Orgánové inženýrství si připsalo další cenný úspěch. Tým amerických vědců z University of Minnesota v Minneapolisu získali tepající srdce, jež narostlo v podmínkách in vitro. Zprávu o tom přináší on-line prestižní vědecký časopis  Nature Medicine. Postup je úspěšný jen částečně a byl proveden na laboratorním potkanovi. Přesto je považován za možný průlom na tomto poli.

Doris Taylorová

Velký problém pro vytváření komplexních orgánů je vytvoření vhodné extracelulární sítě. Její uspořádání je například v případě srdce velice komplikované. Napodobení této struktury v podmínkách in vitro je velmi obtížné. Tým vedený Doris Taylorovou si vypomohl postupem, který je označován jako decelularizace. Srdce odebrané ze zabitého zvířete bylo podrobeno perfuzi různými roztoky smáčedel. Přitom byly postupně zničeny všechny buňky srdce a z orgánu zůstala jen nenarušená extracelulární matrix. Následně byla tato matrix osazena buňkami srdce odebranými z plodů a mláďat potkana a umístěna do jiného perfuzního systému s živnými médii. Extracelulární matrix osazená buňkami byla elektricky stimulována a mechanicky namáhána. První kontrakce vznikající srdeční svaloviny se objevily čtvrtý den po osazení extracelulární matrix buňkami. Osmý den již vznikající srdce dokázalo pumpovat krev. Výkon srdce byl poměrně nízký. Činil pouhá 2% výkonu srdce dospělého zvířete. Tým Doris Tailorové chce v následujících experimentech použít pro osazení decelularizovaného srdce kmenové srdeční buňky. Ve výhledu je vytvoření srdce pro pacienta z jeho vlastních buněk. Uplatnění by mohly při tomto postupu najít i indukované pluripotentní kmenové buňky, které se podařilo získat v loňském roce hned několika vědeckým týmům. Tyto buňky vznikají reprogramováním genomu plně diferencovaných lidských buněk pomocí genů pro vybrané transkripční faktory. Indukované pluripotentní kmenové buňky mají vlastnosti srovnatelné s lidskými embryonálními kmenovými buňkami. Lze je získat od každého člověka a následně je možné indukovat jejich diferenciaci, např. na buněčné typy potřebné pro vytvoření srdce na decelularizované extracelulární matrix.

Decelularizace – „odbuněčnění“. Při tomto procesu se srdce promývá roztokem, který zničí všechny buňky a ponechá v něm jen extracelulární matrix. Ta je jakýmsi lešením, na kterém buňky rostou a podle instrukcí extracelulární matrix se i diferencují.  Vlevona hoře srdce potkana během decelularizace. Vpravo nahoře je řez decelularizovaným srdcem. O tom, že v decelularizovaném srdci nezbyly žádné buňky svědčí jasně čtveřice obrázků dole. Vlevo je snímky srdce zabitého potkana, kde jsou patrná jak jádra buněk, tak i proteiny buněk. „Tma“ na obrázcích vpravop dokazuje, že tam žádná jádra ani buněčné proteiny nejsou. (Nature Medicine)

 Decelularizované srdce (vlevo) po připojení na umělý krevní oběh (vpravo).
 

Recelularizované srdce –tedy srdce, do kterého byly vráceny buňky.

 
Řez celým recelularizovaným srdcem (nahoře) a histologický preparát jeho tkáně (dole).

Pramen: Nature Medicine