Ученые создали в лаборатории первые в мире функциональные миниатюрные человеческие сердца. Выращенные из стволовых клеток, эти «органоиды» сердца состоят из всех первичных типов клеток сердца и имеют функционирующие камеры и сосудистую сеть. Они могут помочь нам понять, как развивается сердце, и построить более эффективные модели лечения болезней.
Чтобы сделать эти органоиды человеческого сердца (hHOs), ученые сначала берут образцы клеток кожи или крови у взрослых, а затем перепрограммируют их в стволовые клетки, известные как индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (IPSC), которые могут дифференцироваться в любые другие типы клеток, которые необходимы. В прошлом они использовались для создания мини-версий человеческих органов, таких как почки, печень, легкие, кровеносные сосуды и даже мозг. Теперь команда добавила в список сердце.
«Этот процесс позволяет стволовым клеткам развиваться, в основном, как в эмбрионе, в различные типы клеток и структур, присутствующих в сердце», — говорит Айтор Агирре, старший автор исследования. «Мы даем клеткам инструкции, и они знают, что они должны делать, когда все соответствующие условия выполнены».
Команда говорит, что выращенные в лаборатории мини-сердца внимательно следят за эмбриональным развитием человеческого сердца, обеспечивая новое окно в этот процесс. К шестому дню органоиды начали биться, а к пятнадцатому дню они превратились в сферы шириной около 1 мм со сложными внутренними камерами. Они также содержали все основные типы сердечных клеток.
Предыдущие исследования по созданию мини-сердец включали «очеловечивание» крысиных сердец путем удаления крысиных клеток и замены их человеческими эквивалентами. Преимущество нового метода заключается в том, что он позволяет гораздо быстрее выращивать органоиды в объеме.
Так какой смысл выращивать крошечные сердца в лаборатории? Исследователи говорят, что они могли бы позволить новое лечение таких состояний, как врожденная болезнь сердца, и обеспечить этическую платформу для тестирования лекарств и лечения на сердце.
В настоящее время исследование доступно в виде препринта в . Клетки сердца можно увидеть в действии на видео ниже.
