В последнее время путь к созданию напичканного искусственными органами человека ученые одолевают семимильными шагами. Уже давно говорят об успехе механического сердца Abiocor, которое продлевает жизнь безнадежно больных пациентов. Но это немного другое. Киборгами становиться никому не хочется, а ощущение работы «пламенного мотора» в груди слишком приятными не назовешь.
Другое дело, когда органы можно выращивать из клеток, так чтобы они ничем не отличались от обычных. В этом направлении сделано очень много и рассказы о первых успехах «органостроительства» уже побывали на передовицах научно-популярных изданий. Например, ученым удалось воссоздать почти целиком мочевыделительную систему – уже созданы искусственные почки и мочевой пузырь.
Не стоят на месте и работы по выращиванию из отдельных клеток целого сердца, а это, согласитесь, работа посложнее, чем создание мочевого пузыря (никто, конечно, не умаляет заслуг его «изобретателя» бостонского ученого Энтони Атала). На этой неделе об успехах в этой области рассказали на Симпозиуме по клеточной и тканевой инженерии, проводящейся Нью-йоркской академией медицины.
Доклад был представлен канадскими исследователями из Университета Торонто, которые входят в международный союз ученых, поставивших целью создание живых органов для пересадки. Эта программа появилась еще в 1998 году, она запланирована на десять лет, и для ее реализацию планируется выделить пять миллиардов долларов. На первом этапе сосредоточить усилия планируется именно на искусственном сердце.
Задача складывается из нескольких моментов, к которым относится не только выращивание мышечной стенки сердца со всеми необходимыми камерами и клапанами, но и обеспечение клеток адекватным питанием и проводящей системой, которая должна обеспечить ритмичное сокращение органа. С другой стороны, во многих случаях дл спасения пациента нужны лишь отдельные фрагменты, например, клапаны.
Ученые из Торонто, работающие под руководством Майкла Сефтона (Michael Sefton), занимаются одной из самых сложных задач. Они решают вопрос кровоснабжения органа, уделяя внимание созданию кровеносных сосудов, которые смогут доставлять кислород и питательные вещества к каждому участку сердечной мышцы. Сейчас испытания проходит метод с вживлением специальных клеток, которые прокладывают путь сосудам.
Исследователи использовали одну из разновидностей мышиных клеток соединительной ткани – фибробласты, которые были генетически модифицированы, чтобы выделять в окружающую среду вещество, стимулирующее рост сосудов (сосудистый эндотелиальный фактор роста). Чтобы защитить клетки от иммунной системы, их заключали в полимер, подобный тому, из которого делают контактные линзы.
Таким образом, маленькие молекулы, например глюкоза, которая требуется клеткам для жизни, могли проникать сквозь защитный слой, а белки иммунной системы, которые разрушили бы чужеродные клетки – нет. Правда, клетки, прокладывающие путь для кровеносных сосудов были по-прежнему уязвимы для макрофагов, которые пожирают чужеродный материал целиком. Эту проблему еще предстоит решить.
Тем не менее, через несколько дней после начала эксперимента ученые обнаружили, что в тканях формируются новые сосуды. Пока им еще не удалось провести количественную оценку эффекта имплантации мышиных клеток. Кроме того, необходимо убедиться в том, что сосуды будут полноценны в функциональном отношении, то есть смогут нести кровь достаточно быстро, не «протекая» при этом.
По словам экспертов, например, Кама Леонга (Kam Leong) из Университета Джонса Хопкинза, «подход команды Сефтона действительно инновационный». Он пояснил, что если эксперименты окажутся успешными, открытие найдет применение не только в создании искусственных органов. Откроются широкие возможности по ускорению заживления различных повреждений.
Сам доктор Сефтон, однако, отметил, что исследование сейчас находится на достаточно раннем этапе, так что потребуется немало времени, чтобы достичь действительно хорошего результата. Формирование кровеносных сосудов в организме определяется многими химическими веществам, каждое из которых должно действовать в свое время и в строго определенных концентрациях.
Тем не менее, это исследование можно считать важной ступенью на пути к созданию искусственных органов и, в итоге, продления жизни человека.
|
