Функционирующие мышцы из стволовых клеток

Юлия Воробьёва, «Чердак»

Получение искусственных донорских мышц –важная задача, которая облегчит лечение множества заболеваний, таких как диабет, мышечные и скелетные дистрофии, болезнь Хантингтона, не говоря уже о последствиях различных травм. Однако синтезировать подобные мышцы не так просто.

Обычно ученые начинают растить мышцы из стволовых клеток либо из так называемых мышечных миобласт – клеток, которые уже продвинулись дальше стадии стволовых, но еще не стали зрелыми мышечными волокнами. Это сопряжено с рядом трудностей: как правило, такие клетки плохо переносят условия in-vitro-экперимента, быстро теряя свой «стволовой» потенциал.

До недавнего времени никому не удавалось сгенерировать достаточное количество мышечных клеток. Кроме того, подобные клетки тяжело получить у пожилых или тяжело больных пациентов.

Группа Ненада Бурсака из Университета Дюка в США работает над созданием искусственных мышц уже более 15 лет. Однако в прошлом году ученые совершили настоящий прорыв: им впервые удалось вырастить работающие мышцы из полученных у человека плюрипотентных стволовых клеток, которые могут дифференцироваться во все типы клеток, кроме клеток внезародышевых органов. Особенность метода в том, что ученые берут клетки из взрослых немышечных тканей, таких как кожа или кровь, и перепрограммируют их особым образом, чтобы вернуть к изначальному плюрипотентному состоянию.

Затем в процессе роста полученные клетки обрабатывают специальным веществом под названием Pax7, которое сигнализирует клеткам, что они должны становиться мышечными. Другим изобретением группы Бурсака оказалась оригинальная трехмерная матрица-каркас для роста волокон (до этого авторы использовали двухмерные каркасы). В результате ученым впервые удалось получить полностью работающие мышечные волокна (рост занимает от двух до четырех недель). Полученные мышцы могут быть пересажены мышам и выживают в их организме в течение как минимум нескольких недель, постепенно интегрируясь в их в нативную мышечную ткань.

Сейчас Бурсак и его команда планируют усовершенствовать свою технику получения искусственных мышц, чтобы использовать ее для лечения различных заболеваний.

«Лечение редких мышечных заболеваний представляет для нас особый интерес, – говорит Бурсак (в пресс-релизе How to grow functioning human muscles from stem cells – ВМ). – Когда ребенок страдает, например, мышечной дистрофией Дюшенна, не так просто получить у него клетки, иногда это еще и жестоко. С помощью нашей техники мы можем просто взять небольшой образец кожи или крови, вернуть клетки в плюрипотентное состояние и в итоге получить неограниченный запас новых работающих мышц».

Исследование опубликовано в журнале Nature communications (Rao et al., Engineering human pluripotent stem cells into a functional skeletal muscle tissue).

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru