Ремонт поврежденного сердца с помощью тканевой инженерии

Поврежденное сердце можно «отремонтировать», используя новые технологии. Подобный подход может использоваться при восстановлении также других органов и тканей

Основная идея нововведения состоит в том, что живые малодифференцированные клетки сердца или даже стволовые клетки, помещенные на определенный каркас, развиваются во фрагмент миокарда, который можно использовать для лечения врожденных пороков сердца или при оказании помощи больным с инфарктом миокарда. Биодеградирующий каркас затем растворяется в организме, оставляя на месте фрагмент новой живой ткани.

По виду подобный гармошке, такой каркас в форме пчелиных сот является первым приспособлением подобного рода, спроектированным в соответствии со структурными и механическими свойствами живой сердечной мышцы. В результате он имеет ряд преимуществ по сравнению с ранее разрабатываемыми каркасами.

В дальнейшем исследователи из Гарварда стали работать над созданием подобных каркасов для наращивания живой ткани и в других органах. Используя современные технологии, ученым удалось создать каркасы, принимающие необходимую форму в зависимости от механических характеристик окружающей их ткани.

Каркас, используемый в сердце, имеет, по крайней мере, 3 преимущества по сравнению со своими предшественниками. Во-первых, его механические свойства соответствуют таковым естественного миокарда. Так, он более плотный при растягивании по окружности, чем в продольном направлении. Во-вторых, фрагмент ткани, выращенный на каркасе из клеток сердца новорожденных мышей, демонстрирует зависимые от направления электрофизиологические свойства, подобные таковым у естественной ткани. Другими словами, при приложении электрического поля к созданному фрагменту ткани последний более активно сокращается в одном направлении, чем в другом. В-третьих, сам по себе каркас обладает свойством направлять ориентацию культивируемых на нем клеток сердца.

Исследователи осознают тот факт, что каркас, используемый ими в экспериментах, все еще имеет некоторые недостатки. Например, он слишком тонок для реконструкции полной толщины настоящего миокарда. Однако этот недостаток в настоящее время находится на пути устранения путем создания нового сотоподобного каркаса, который воссоздавал бы намного более толстую, многослойную тканевую структуру миокарда у человека.