Ученые вырастили в лаборатории мышечную ткань, которая способна сокращаться

Видео: Rat Tissue Decellularization

Современная наука уже позволяет выращивать мышечную ткань, но ученые еще никогда не создавали в лаборатории ткань, которая способна сокращаться в ответ на электрические сигналы – так, как это происходит в природе.

На днях исследователи из Университета Дьюка (США) сообщили о том, что это, наконец, произошло.

Технология выращивания сокращающейся мышечной ткани – это потрясающие возможности для медицины и фармакологии.

Представьте себе, что на выращенной в лаборатории мышечной ткани можно будет, например, проводить испытания новых лекарственных препаратов. А ведь это далеко не все.

Американские ученые использовали миогенные прекурсоры – клетки, которые прошли стадию стволовых клеток, но еще не превратились в полноценные мышечные клетки. Они размножили эти клетки в 1000 раз, после чего разместили их на трехмерном матриксе, заполненном питательным гелем.



Вся эта структура была очень похожа на функциональные мышечные волокна. Полученная таким путем ткань сохраняла функциональные сигнальные пути и отвечала на стимуляцию электрическим током. Кроме того, химические сигналы (лекарственные препараты) влияли на эту ткань точно так же, как должны влиять на настоящие мышцы.

Результаты экспериментов показали очень высокую корреляцию, что позволяет говорить о скором проведении клинических испытаний и внедрении технологии в медицинскую практику.



Вот некоторые выводы исследователей, приведенные в журнале eLife:

«Полученные биомиметические конструкции аналогичны многоядерным поперечно-полосатым мышечным волокнам с пулом клеток Pax7+. Они спонтанно сокращаются и отвечают на электрические стимулы подергиваниями и тетаническими сокращениями.

Положительная корреляция между силой сокращений и GCaMP6-опосредованным ответом позволяет неинвазивно отслеживать функцию мышечных волокон и реакцию на лекарственные препараты.

Выращенные мышечные волокна содержат структурно и функционально зрелые ацетилхолиновые рецепторы.

В ответ на действие лекарственных препаратов наблюдается дозозависимая гипертрофия или токсическая миопатия, как это происходит с настоящей тканью.

Полученные человеческие мышечные волокна являются подходящей платформой для изучения действий лекарств, токсикологического скрининга и разработки новых методов терапии заболеваний мышечной ткани».