Wyhodowali serce, które bije. Kiedyś tak będą wyglądały przeszczepy

Choroby układu krążenia są jedną z głównych przyczyn śmierci, o czym dobitnie świadczy fakt, iż każdego roku z ich powodu umiera około 18 milionów ludzi. Nauka wkrótce może mieć jednak rozwiązanie tego problemu.

To miałoby polegać na hodowaniu serc „na zamówienie”. W takiej sytuacji osoby potrzebujące przeszczepu, zamiast czekać na dawców, mogłyby otrzymać wyhodowany w laboratorium narząd. Brzmi jak science-fiction? Na obecną chwilę jeszcze tak, ale sytuacja rozwija się na tyle dynamicznie, że za kilka lat będzie to jak najbardziej realny scenariusz.

Czytaj też: Nowe sztuczne zastawki serca drukowane w 3D pozwalają rozwijać się komórkom pacjenta

Za niedawnym przełomem stoją naukowcy z Uniwersytetu w Toronto i Uniwersytetu w Montrealu. To właśnie oni stworzyli naczynie o długości około 1 milimetra. Jest ono w stanie bić w podobny sposób jak ludzkie serce, a przy tym pompować płyn na takich samych zasadach, jak umięśniona komora wyjściowa serca pompuje krew. O szczegółowych dokonaniach badaczy możemy już przeczytać na łamach Advanced Biology.

Ten miniaturowy narząd o imponujących możliwościach został wyhodowany w laboratorium przy użyciu mieszanki materiałów syntetycznych i biologicznych. Komórki wykorzystane w całym procesie pochodziły z tkanek układu krążenia młodych szczurów. Zostały one wyhodowane na swego rodzaju rusztowaniu wydrukowanym z polimeru. Znajdowały się w nich rowki, których zadaniem miało być kierowanie wzrostem tkanki. Ta w efekcie przypominała swoją budowę układ włókien mięśnia sercowego ludzkiej lewej komory.

Następnie naukowcy użyli stożkowatego narzędzia do ułożenia trójwarstwowego stosu komórek serca w strukturę bardziej przypominającą pulsującą komorę. Do wywołania pulsacji wykorzystano natomiast delikatne wstrząsy elektryczne. I choć naczynie ma trudności z wyrzucaniem płynu przy ciśnieniu wynoszącym około 5 procent ciśnienia spotykanego w ludzkim sercu, to i tak stanowi świetny wstęp do dalszej rozbudowy tego pomysłu.

Czytaj też: Organiczna elektronika z druku 3D? Oto jej potencjalne zastosowania

Do tej pory miało miejsce tylko kilka prób stworzenia prawdziwie trójwymiarowego modelu komory serca, w przeciwieństwie do płaskich arkuszy tkanki serca. Praktycznie wszystkie z nich zostały wykonane poprzez pojedynczą warstwę komórek. Ale prawdziwe serce ma wiele warstw, a komórki w każdej z nich są zorientowane pod różnymi kątami. Kiedy serce bije, te warstwy nie tylko się kurczą, ale także skręcają, trochę tak, jak skręca się ręcznik, aby wykręcić z niego wodę. Dzięki temu serce może pompować więcej krwi niż w innym przypadku.Milica Radisic, Uniwersytet w Toronto