Группа немецких ученых создала первое в мире «мини-сердце»

Группа немецких ученых нашла способ создать первое в мире сердце размером 0,5 миллиметра в чашке Петри. Новое открытие проложит путь для будущих исследований развития человеческого сердца, а также облегчит исследования различных типов заболеваний.

Исследователи из Технического университета Мюнхена (TUM) в Германии создали «мини-сердце», используя 35 000 плюрипотентных стволовых клеток, которые затем превратили в сферу с помощью лабораторной центрифуги. Полученный органоид содержит как клетки сердечной мышцы, так и клетки наружного слоя сердечной стенки.

На протяжении всей молодой истории органоидов сердца, начиная с 2021 года, ученые только и думали о создании этих упрощенных структур органов, используя кардиомиоциты, иначе известные как клетки сердечной мышцы, и клетки внутреннего слоя сердечной стенки.

Органоиды представляют собой «самоорганизующуюся трехмерную ткань, которая обычно происходит из стволовых клеток (плюрипотентных, эмбриональных или взрослых) и которая имитирует ключевые функциональные, структурные и биологические сложности органа». Обзоры природы. Хотя «мини-сердце» не может перекачивать кровь, его можно стимулировать электрическим током, и оно способно сокращаться, как настоящие камеры человеческого сердца.

Команду возглавила доктор Алессандра Моретти, профессор регенеративной медицины при сердечно-сосудистых заболеваниях в ТУМ. Они опубликовали свои работы в журнале Природная биотехнологияс сопроводительным исследованием, опубликованным в Nature Communications.

В соответствии с установленным протоколом в культуру клеток в течение нескольких недель добавляли различные сигнальные молекулы. «Таким образом, мы имитируем сигнальные пути в организме, которые контролируют программу развития сердца», — заявил Моретти.

Путем анализа отдельных клеток команда определила, что стволовые клетки, которые развились до стадии, когда они привержены формированию определенного типа новых клеток крови, только недавно обнаруженных у мышей, формируются примерно на седьмой день развития. органоид.

Эпикард, самый внутренний слой перикарда, формируется из этих типов стволовых клеток. «Мы предполагаем, что эти клетки также существуют в организме человека, хотя бы в течение нескольких дней», — сказал Моретти.

Автор исследования, доктор Анна Мейер, также заявила: «Чтобы понять, как формируется сердце, клетки эпикарда имеют решающее значение. Другие типы клеток в сердце, например, в соединительных тканях и кровеносных сосудах, образуются из этих клеток. Эпикард также играет очень важную роль. важную роль в формировании сердечных камер».

Эти новые идеи могут также привести к открытию того, почему сердце плода способно восстанавливаться, в то время как сердце взрослого человека, как правило, не может. Эти знания могут также помочь в исследованиях, касающихся новых методов лечения сердечных приступов и других типов состояний, а также в исследованиях различных заболеваний отдельных пациентов.

Человеческие сердца обычно развиваются через три недели после начала беременности, даже до того, как мать осознает, что вынашивает ребенка. Мышечный орган, обычно размером с большой кулак, несет ответственность за перекачку крови по всему телу «через сосуды системы кровообращения, снабжение тканей кислородом и питательными веществами и удаление углекислого газа и других отходов». Живая наука отчеты.

В ближайшие месяцы команда планирует использовать сопоставимые персонализированные органоиды для исследования других врожденных пороков сердца. Имея возможность эмулировать сердечные заболевания в органоидах, другие типы лекарств также могут быть испытаны непосредственно на них в будущем, что будет способствовать профилактике и лечению заболеваний. «Вполне возможно, что такие тесты могут уменьшить потребность в экспериментах на животных при разработке лекарств», — добавил Моретти.

В других новостях по теме: 31-летняя женщина, страдавшая врожденным пороком сердца, наконец-то завела свою свинью и корову. сердечные клапаны заменены человеческими. По данным американской фармацевтической компании, к 2030 году могут появиться вакцины от рака и сердечных заболеваний. Современный.