Биоинженерные мышцы работают в живом организме

Международная группа исследователей из Италии, Израиля и Великобритании с помощью нового подхода тканевой инженерии создала зрелую функционирующую в организме мыши скелетную мышцу.

В качестве исходного материала ученые использовали трансплантат из мышечных клеток-предшественников – мезоангиобластов, – выращенных в матриксе из гидрогеля, содержащего полиэтиленгликоль и фибриноген. Такой состав гидрогеля способствует выживанию клеток и их дифференцировке в мышечные волокна.

Уникальность этих клеток заключалась в генетической модификации, благодаря которой они экспрессировали плацентарный фактор роста, способствующий выживанию и созреванию клеток в условиях живого организма за счет стимуляции роста кровеносных сосудов и нервов.

Через несколько недель после подкожной пересадки такого трансплантата на поверхность передней большеберцовой мышцы мыши в зоне трансплантации формировалась полностью функциональная дополнительная мышца, состоящая из зрелых однонаправленных мышечных волокон.

При использовании трансплантата для замещения практически полностью удаленной передней большеберцовой мышцы новая практически идентичная удаленной мышца формировалась также в течение нескольких недель.

До сих пор попытки создания функциональных фрагментов мышечной ткани как вне организма, так и внутри него не приносили успеха. Созданные в лабораторных условиях мышцы, как правило, погибали после трансплантации в организм из-за отсутствия необходимых для поддержания их жизнедеятельности кровеносных сосудов и нервов.

Исследователи считают, что в будущем для восстановления необратимо поврежденных мышц можно будет имплантировать на поверхность сохранившейся мышечной ткани, прилегающей к зоне повреждения, гидрогелевый матрикс, содержащий собственные клетки пациента. Однако они признают, что использованная ими животная модель имеет очень маленькие размеры и увеличение масштабов процедуры потребует значительных дополнительных усилий. Следующим этапом их работы будет тестирование эффективности нового подхода на более крупных животных.

Статья Claudia Fuoco et al. In vivo generation of a mature and functional artificial skeletal muscle опубликована в журнале EMBO Molecular Medicine.

Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам European Molecular Biology Organization (EMBO):
Scientists use tissue engineering to grow leg muscle. 

27.02.2015