Mikromięsień sercowy stworzony z komórek macierzystych
– W procesie bioinżynieryjnym opracowaliśmy tkanki serca w mikroskali, wykorzystując metodę, którą łatwo można powtórzyć. Pomoże to naukowcom zajmującym się biologią komórek macierzystych i przemysłem leków badać komórki serca we właściwym kontekście – mówi główny autor, dr Nathaniel Huebsch, stypendysta po studiach doktoranckich w laboratorium Conklin w Gladstone. – To pozwoli nam rozwijać metody leczenia chorób serca.
Bruce Conklin i Nathaniel Huebsch opracowali nową metodę tworzenia mikromięśnia sercowego z komórek macierzystych za pomocą narzędzia w kształcie kości psa. Trójwymiarowa tkanka doskonale nadaje się do przedstawiania wzorów chorób i testowania leków.
Tworzenie komórek serca z indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych pobranych z komórek skóry pacjenta pozwala naukowcom badać i testować leki przeciw danej chorobie tego pacjenta. Jednak komórki z indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych są stosunkowo niedojrzałe. Przypominają bardziej komórki serca płodu niż dorosłego człowieka. Dlatego takie komórki nie są odpowiednie do testowania leków, ponieważ nie można przewidzieć, jaki wpływ lek będzie miał na komórki serca dorosłego człowieka. Co więcej trudno pracuje się z komórkami serca z indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych, dlatego niełatwo jest wyprodukować ich dużą liczbę. Im mniej takich komórek jest potrzebnych, tym lepiej.
Obie te kwestie występują w przypadku mikromięśnia sercowego. Zmuszanie komórek do organizowania się i rozciągania do trójwymiarowej tkanki pobudza bodźce i skłania je do przypominania bardziej dojrzałych komórek, dzięki którym można lepiej przewidzieć działanie leku na komórkach serca dorosłego człowieka. Nowa metoda opublikowana w dzienniku Scientific Reports wymaga również tysiąckrotnie mniej komórek do wyhodowania tkanki niż w przypadku innych technik. Mniejsza liczba komórek pozwala naukowcom na przeprowadzenie większej liczby doświadczeń na takiej samej ilości zasobów.
Mikromiesień sercowy z indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych w 3D.
We współpracy z dr Kevinem Healy z Uniwersytetu Kalifornijskiego, Berkeley, badacze po raz pierwszy uzyskali komórki mięśnia sercowego i tkankę łączną z indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych. Następnie połączyli te komórki w specjalnym naczyniu w kształcie małej kości psa. Ten wyjątkowy kształt pozwolił komórkom zorganizować się w podłużne włókna mięśniowe. W ciągu kilku dni mikrotkanki pod względem struktury i funkcji zaczęły przypominać mięsień sercowy. Na przykład, gdy naukowcy badali, jak tkanka reaguje na różne leki, które osłabiają komórki serca płodu, ale nie dorosłego człowieka, mikromięsień sercowy wykazywał właściwości tkanki serca dorosłego człowieka.
– Zaletą tej techniki jest to, że jest ona bardzo łatwa i solidna, i jednocześnie pozwala na stworzenie trójwymiarowej miniaturowej tkanki funkcjonującej jak normalne tkanki – mówi główny autor dr n. med. Bruce Conklin, MD, starszy badacz w Gladstone. – Nasze badanie pokazuje, że te złożone tkanki można stworzyć na podstawie prostego wzoru, który wykorzystuje właściwości tych komórek do samoorganizowania się. Uważamy, że mikromięsień sercowy będzie stanowić doskonałe źródło do badań i rozwoju leczenia chorób serca.
Źródło: http://www.nanowerk.com/news2/biotech/newsid=43199.php
http://laboratoria.net/technologie/25451.html