Tým amerických vědců vedený Doris Taylorovou z University of Minnesota v Minneapolis v loňském roce vypěstoval v laboratoři srdce potkana. Vědci nejprve zbavili srdce všech buněk (decelularizace). Zbyla z něj jen síť bílkovinných vláken, které drží buňky orgánu pohromadě. Na toto „lešení“ pak vědci nasadili buňky ze srdce potkaního zárodku. Vypěstovali tak zcela nové srdce, které napojili na umělý krevní oběh a donutili je tepat v laboratorních podmínkách.
Doris Taylorová pokročila ve výzkumech dál. Potkaní srdce podrobila zkoušce v potkaním těle. Vědci voperovali laboratorně vypěstovaný orgán na tepny a cévy v břiše potkana a nechali je pracovat vedle vlastního srdce zvířete. Umělé srdce vydrželo a potkan je dobře snášel. Zkoušku ohněm představuje plánovaná náhrada srdce potkana laboratorně vypěstovaným orgánem.
Decelularizace – „odbuněčnění“. Při tomto procesu se srdce promývá roztokem, který zničí všechny buňky a ponechá v něm jen extracelulární matrix. Podle pokynů tohoto "lešení", na kterém buňky rostou se i diferencují. Vlevo nahoře srdce potkana během decelularizace. Vpravo nahoře je řez decelularizovaným srdcem. O tom, že v takovém srdci nezbyly žádné buňky svědčí jasně čtveřice spodních obrázků. Vlevo dole je snímek srdce potkana, kde jsou patrná jak jádra buněk, tak i proteiny buněk. „Tma“ na obrázcích vpravo dokazuje, že žádná jádra ani buněčné proteiny tam nejsou. (Nature Medicine)
Pro potřeby humánní medicíny je potkaní srdce příliš malé. Proto vědci připravují podstatně rozměrnější orgán. Jako „lešení“ chtějí využít sít bílkovinných vláken ze srdce prasete. První pokusy Doris Taylorové naznačují, že lidské buňky nejsou vybíravé a jsou s to narůst i na prasečích bílkovinách.
Pěstování orgánů na bílkovinném „lešení“ se neomezuje jen na srdce. Vědci to zkoušejí i s játry, která mají rovněž komplikovanou vnitřní strukturu a jsou tvořena mnoha různými typy buněk. Každá buňka má v játrech určené nejen místo, ale i úkoly. Vytvořit játra z buněk pěstovaných v laboratoři se zdálo nemožné. Když však vědci z jater potkanů či myší odstranili buňky a na vzniklé bílkovinné „lešení“ nasadili nové buňky, měl vznikající orgán potřebnou strukturu. Ukázalo se, že na vláknech „lešení“ zůstávají navázány bílkovinné molekuly, které slouží buňkám jako „ukazatele“ a určí jim místo, kam se mají usadit.
Vědci jsou přesvědčeni, že si laboratorně pěstovaná játra najdou cestu na operační sály dříve než laboratorně pěstovaná srdce. Pacientům by mohl přinést úlevu i poměrně malý kousek umělé jaterní tkáně. Jeho vypěstování by mělo být snazší než vytvoření plně funkčního srdce.
Prasečí slinivka pomohla opicím
Lékaři už dlouho uvažují o náhradě nemocí poškozených lidských tkání a orgánů buňkami odebranými z těla prasete. Tzv. xenotransplantace narážejí na dva velké problémy. Lidský imunitní systém prasečí buňky nesnáší a razantně na ně útočí. Utlumení imunitní obrany příjemce pomocí léků sice umožní transplantovaným buňkám přežít, ale zvyšuje riziko těžkých infekcí a nádorových onemocnění. Tým amerických vědců vedený Gilem Hechtem odzkoušel na opicích transplantaci buněk odebraných z prasečích plodů. Opice měly poškozenou slinivku a trpěly cukrovkou. Když jim vědci transplantovali buňky z formující se slinivky prasečích zárodků, zvířata buňky přijala a jejich zdravotní stav se zlepšil. Buňky zárodku mnohem méně dráždily imunitní systém příjemce a zvířata proto vystačila s nízkou dávkou léků pro potlačení imunity. Opice přežily bez zdravotních komplikací déle než rok.
VIDEO: Tvorba nového srdce v laboratoři University of Minnesota
Diskuze:
