Как учени успяха да отгледат функциониращи мускули в епруветка

Как учени успяха да отгледат функциониращи мускули в епруветка

© Reuters



От няколко години екипът на проф. Ненад Бурсач от Университета "Дюк" в САЩ работи по култивирането на мускулни клетки в лабораторни условия. През 2015 г. учените се доближават до целта, като успяват да възпроизведат функциониращи изкуствени клетки от истински човешки мускулни клетки, но едва в края на 2017 г. постигат и оригиналната си цел - да ги създадат "от нулата".


Революционният метод на Бурсач може да помогне в лечението на редица генетични и хронични заболявания, свързани с мускулна дистрофия, включително болестта на Хънтингтън и диабет. Научната разработка е публикувана в първата седмица на 2018 г. в журнала Nature и е цитирана от списанието "Уайърд".


Раз, два...


Мускулните клетки в човешкото тяло са три вида - скелетни, сърдечни и гладки. В лабораторията по биомедицинско инженерство на "Дюк" работят конкретно върху скелетните - тези, благодарение на които човешкото тяло извършва волеви движения. Съкращението на другите два вида е неволево, т.е. неконтролируемо и това не са тъканите, от които са съставени например бицепсът и трицепсът. Трудността в репликирането на скелетните мускулни клетки идва от това, че освен просто да съществуват, трябва да "умеят" и да реагират на различни външни импулси и стимули.




При предишните опити учените взимали биопсия с размерите на грахово зърно от естествената мускулна тъкан на човек и след това отглеждали нови идентични клетки, използвайки същата основа. Но този метод при пациенти с мускулна дистрофия, при които и без инвазивната намеса на учените мускулите намаляват и изчезват, не е нито желателен, нито желан, нито пък е етичен, коментира ръководителят на лабораторията по биомедицинско инженерство Ненад Бурсач. Освен това се оказало, че чрез биопсия отглеждането на нови клетки става твърде бавно и трудоемко.


...засилка...


Целта на учените била да намерят други клетки, които да свършат същата работа, но по-щадящо за пациентите и по-бързо за целите на потенциалното проучване и лечение. Разбира се - концентрирали се върху стволовите. Безвредно за участниците в експеримента извлекли големи количества кожни и кръвни клетки, които препрограмирали в стволови, след това - и в мускулни.


Използвали плурипотентни стволови клетки (такива, които могат да се трансформират в много други видове клетки) и генетично ги програмирали да произвеждат големи количества протеин, наречен Pax-7. Това ги превърнало в преходни миогенни тела, които след известно време добиват формата и функциите на зрели, съкращаващи се мускулни клетки.


Постигането на функционалност на една самостоятелната клетка обаче не е достатъчно. За да произведат цели работещи мускулни влакна, на учените са им необходими милиони такива клетки, подредени в специфична форма. Отнело им около пет седмици да направят от единичната клетка около 1000 нови преходни миогенни клетки, но пък оттам сравнително бързо прогресирали до милиони и милиарди.


"Заготовките" след това били излети в цилиндрични калъпи, направени от гел от естествения белтък фибрин, който се съдържа в големи количества в кръвта. Там те узрели и се свързали помежду си, формирайки триизмерната структура на мускулното влакно.


...скок!


След това, за да проверят дали изкуствените влакна наистина работят, Бурсач и колегите му ги трансплантирали в гърбовете на мишки, и оставили малки отвори, покрити с прозрачен материал, през които да ги наблюдават. Тъканите не само оцелели, но дори се адаптирали и вписали идеално сред останалите естествени муслкулни влакна на мишките. Следили жизнеността и активността им през цялото време - изглеждали и се държали съвсем като истински.


Учените открили и още една радостна способност на лабораторните мускулни клетки, сходна на истинските - да се регенерират. В изкуствените влакна се формирали специални депа от клетки, от които тъканите черпели нови клетки за възстановяване след натоварване или травма. При опитите за възпроизводство на клетки от биопсии тези депа били много оскъдни и нефункционални, докато със стволовите опити резервите били изобилни.


И пак.


Обаче изкуствените мускулни влакна от стволови клетки имат една слабост, по която сега ще работят Бурсач и екипът му. Проблемът е буквално в слабостта им или в малката сила, която успяват да генерират - те са по-незрели и по-немощни от естествените влакна, а също и от тези, отгледани от биопсия.


Според ръководителя на проекта обаче това не пречи на научните цели, за които ще се ползват засега тези изкуствени тъкани. С тях биомедицинските инженери ще могат да изследват всяка мускулно дегенеративна болест отблизо, както и да експериментират с генетични и регенеративни терапии, но без да се налага страдащите от подобни заболявания да даряват от плътта си.


Всичко, което трябва да знаете за:
Коментари (9)
  1. Подредба: Сортирай
  1. 1 Профил на redguy
    redguy
    Рейтинг: 1153 Неутрално

    Истинска наука! Сай-фай в реализация!

    За другарите с дежурните приказки от сорта на "човек не може да си играе на Бог" - много здраве!

  2. 2 Профил на Иван   К
    Иван К
    Рейтинг: 2872 Неутрално

    Науката напредва толкова бързо, че не смогваме да прочетем за новостите.

    подпис
  3. 3 Профил на betona
    betona
    Рейтинг: 538 Неутрално

    е ние от учените не очакваме да свършан нешто полезно (дотук - добре) или нешто смислено (това вече - зле). ко беха одили на копат на равното софийско поле щеха да напраят мусколи хем бо набързо хем по естесвено. а и има и фитнеси за тая работа, ама там наместо на теб да ти плащат че се мориш ти плищан на разни тулупи .

  4. 4 Профил на blondofil
    blondofil
    Рейтинг: 2509 Неутрално

    Епохално. Сега вече вегетарианците ще могат и те да маат пържоли без да убиват животни.

  5. 5 Профил на lz2
    lz2
    Рейтинг: 7977 Неутрално

    Де да можеха да направят и мозък! Тука едни аФтентично-зелени от кога чакат!

    ПравописА е поле за изява на неграмотните!
  6. 6 Профил на marks_nazi
    marks_nazi
    Рейтинг: 226 Неутрално

    Щом Мъск иска да правят месо за ядене от клетки и хвърля милиарди за изхранване на населението се пиатам:Къде са ВАТНИЦИТЕ?? Ватниците са на 1 ядрени лаптопи по 12 кг и 2000$........вседно маломник да си прави макети на кораби и самолети и си ги снима и вика тия са амнадесето поколение;))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))

    Долу рушистите и фашистите
  7. 7 Профил на Peter Stoychev
    Peter Stoychev
    Рейтинг: 418 Любопитно

    С този бърз темп в развитие на наука- какви ли изненади ни очаква?

  8. 8 Профил на charlesdegaulle
    charlesdegaulle
    Рейтинг: 1045 Неутрално

    До коментар [#7] от "Peter Stoychev":

    Интересното е, че в Япония няколко проекта на тази тема бяха засекретени. И си мисля, че не е било само заради моралната гледна точка, за да оставят учените да работят на спокойствие!
    Какво ли още ни чака? Добро или лошо...

  9. 9 Профил на charlesdegaulle
    charlesdegaulle
    Рейтинг: 1045 Любопитно

    Апропо, не разбирам само защо създават стволови клетки, след като ги има в изобилие във всеки организъм. Могат да бъдат извлечени доста лесно от мастната тъкан около корема на всеки бозайник!! Там са поне в изобилие.
    Ако някой има информация първа или втора ръка, моля да ме светне. Чета доста в нета по темата, но си е винаги друго да чуеш мнение.





За да коментирате, е нужно да влезете в профила си или да се регистрирате.
С използването на сайта вие приемате, че използваме „бисквитки" за подобряване на преживяването, персонализиране на съдържанието и рекламите, и анализиране на трафика. Вижте нашата политика за бисквитките и декларацията за поверителност. ОK