Ученые вырастили работающие мышцы из клеток кожи и крови

Получение искусственных донорских мышц —важная задача, которая облегчит лечение множества заболеваний, таких как диабет, мышечные и скелетные дистрофии, болезнь Хантингтона, не говоря уже о последствиях различных травм. Однако синтезировать подобные мышцы не так просто. Обычно ученые начинают растить мышцы из стволовых клеток либо из так называемых мышечных миобласт — клеток, которые уже продвинулись дальше стадии стволовых, но еще не стали зрелыми мышечными волокнами. Это сопряжено с рядом трудностей: как правило, такие клетки плохо переносят условия in-vitro-экперимента, быстро теряя свой «стволовой» потенциал. До недавнего момента никому не удавалось сгенерировать достаточное количество мышечных клеток. Кроме того, подобные клетки тяжело получить у пожилых или тяжело больных пациентов.Группа Ненада Бурсака из Университета Дюка в США работает над созданием искусственных мышц уже более 15 лет. Однако в прошлом году ученые совершили настоящий прорыв: им впервые удалось вырастить работающие мышцы из полученных у человека плюрипотентных стволовых клеток, которые могут дифференцироваться во все типы клеток, кроме клеток внезародышевых органов. Особенность метода в том, что ученые берут клетки из взрослых немышечных тканей, таких как кожа или кровь, и перепрограммируют их особым образом, чтобы вернуть к изначальному плюрипотентному состоянию. Затем в процессе роста полученные клетки обрабатывают специальным веществом под названием Pax7, которое сигнализирует клеткам, что они должны становиться мышечными. Другим изобретением группы Бурсака оказалась оригинальная трехмерная матрица-каркас для роста волокон (до этого авторы использовали двухмерные каркасы).В результате ученым впервые удалось получить полностью работающие мышечные волокна (рост занимает от двух до четырех недель). Полученные мышцы могут быть пересажены мышам и выживают в их организме в течение как минимум нескольких недель, постепенно интегрируясь в их в нативную мышечную ткань.Сейчас Бурсак и его команда планируют усовершенствовать свою технику получения искусственных мышц, чтобы использовать ее для лечения различных заболеваний.«Лечение редких мышечных заболеваний представляет для нас особый интерес, — говорит Бурсак. — Когда ребенок страдает, например, мышечной дистрофией Дюшенна, не так просто получить у него клетки, иногда это еще и жестоко. С помощью нашей техники мы можем просто взять небольшой образец кожи или крови, вернуть клетки в плюрипотентное состояние и в итоге получить неограниченный запас новых работающих мышц».Исследование опубликовано в журнале Nature communications.Ранее Тайваньские ученые сконструировали искусственную мышцу для роботов из клеток.