В лаборатории выращены первые искусственные легкие на живом каркасе
Американские ученые создали работающие биоискусственные легкие в лабораторных условиях
Американские ученые создали работающие биоискусственные легкие в лабораторных условиях.
Специалисты из Онкологического центра Университета Миннесоты впервые создали рабочие легкие на основе каркаса из органа умершей мыши. Согласно информации, опубликованной на сайте университета, в основу эксперимента была положена техника, названная "обесклеточиванием" (decellularization) – то есть удаление большей части мертвых клеток из органа. Впервые аналогичная техника использовалась для получения в лаборатории бьющегося биоискусственного сердца.
После извлечения клеток из каркаса легких, ученые наполнили их стволовыми клетками, полученными из мышиных эмбрионов. Спустя неделю культивирования в инкубаторе легкие начали дышать при помощи искусственной вентиляции.
"Мы провели обесклеточивание органа, получив таким образом легочную матрицу, биореактор, которые может быть использован для оценки потенциала стволовых клеток для регенерации тканей легких", – пояснила руководитель проекта, профессор педиатрии и пульмонологии Анджела Паноскальтсис-Мортари.
Обесклеточивание, которое использовали исследователи, по сути, представляет собой использование природной платформы для того, чтобы создать биоискусственный орган. Метод позволяет полностью заменить функциональную часть, не повреждая сложный структурный каркас. В случае с легкими это необходимо, так как каркас подает клеткам важные сигналы, необходимые для развития, а получить его искусственным путем пока невозможно.
Мортари полагает, что возможности использования обесклеточенных мариц для создания донорских легких безграничны. Одним из возможных вариантов использования этого метода она считает изъятие легких умершего человека, обсклеточивание и засевание культурой стволовых клеток рецепиента.
"Трансплантации легких, как правило, является единственным вариантом для больных с необратимым структурным повреждениям легких, вызванными раком и хроническими обструктивными болезнями легких – такими как эмфизема, идиопатический легочный фиброз, первичная легочная артериальная гипертензия и кистозный фиброз. Но основным препятствием подобного лечения является нехватка донорских органов и развивающиеся после пересадки процессы отторжения", – добавила профессор Мортари.
По словам исследователей, несмотря на значительное развитие клеточной терапии легочных заболеваний, основным препятствием для ее реализации являлая оценка регенеративного потенциала стволовых клеток. Однако теперь эта проблема решена.
Как сообщали ЮГА.ру, терапия, основанная на использовании стволовых клеток, является одним из самых перспективных направлений современной науки, а изучение возможностей их использования в медицине находится в центре внимания ученых всего мира.
Так, недавно в коре головного мозга был обнаружен совершенно новый тип стволовых клеток. Ранее группе японских исследователей удалось успешно вырастить из стволовых клеток кишечник мыши. Также доказано, что они могут стать еще одним способом лечения тяжелых аллергических состояний, даже таких устойчивых к терапии, как астма. Итальянские исследователи разработали новый метод восстановления зрения с помощью стволовых клеток, специалисты в области генной инженерии создали из стволовых клеток искусственную кровь для использования ее на поле боя, а британские врачи испытывают революционную методику лечения остеоартрита при помощи стволовых клеток.
Однако методики работы со стволовыми клетками все еще развиваются и не отлажены до конца. В частности, недавнее исследование вызвало сомнения по поводу результативности использования индуцированных стволовых клеток в научных и терапевтических целях: выяснилось, что iPS менее эффективно и менее точно проходят процесс дифференцировки, чем эмбриональные клетки.
Тем не менее, исследователи продолжают работу над совершенствованием методик работы с данными клетками. Ранее специалисты из Университета Стэнфорда изобрели новый способ получения iPS из жировой ткани. А недавно международная группа ученых из Китая и Австрии обнаружила, что аскорбиновая кислота также значительно ускоряет процедуру получения iPSC из тканей взрослого организма.
Несколько научно-исследовательских проектов по изучению стволовых клеток получили финансирование со стороны Ватикана. Ранее сообщалось, что Католическая церковь полностью поддерживает работу, не связанную с получением и использованием эмбриональных стволовых клеток.
Ожидается, что аптеки стволовых клеток, продающие донорские ткани и органы, через 20 лет могут стать настолько же распространенными, как и обычные.