Медицина
Медицина

Перепрограмовані клітини на гібридних каркасах відновили мишам м'язи

Південнокорейські та американські дослідники добилися регенерації м'язової тканини завдяки комбінації клітинного перепрограмування та гібридного каркаса. Технологія успішно продемонструвала потенціал до відновлення м'язів у дослідах на тваринах із нестачею м'язової тканини. Дослідження оприлюднили у журналі Advanced Materials.

Martin Oeggerli / SCIENCE PHOTO LIBRARY

Martin Oeggerli / SCIENCE PHOTO LIBRARY

Кому це потрібно?

М'язи є надважливими структурами організму, і вони мають здатність відновлювати себе після пошкодження. Проте ця можливість має обмеження. Після серйозних уражень, наприклад, внаслідок автокатастроф або після видалення пухлин, що супроводжуються втратою значної кількості скелетної м'язової тканини, остання суттєво погіршує можливість регенерації. Деякі вчені вважають, що допомогти у цьому можуть магніти, а інші покладають надії на білок, що його природно виробляють імунні клітини. Дослідники з Інституту фундаментальних наук та Массачусетського технологічного інституту описали власну пропозицію, як можна відновити пошкоджені м'язи за допомогою перепрограмування клітин та каркасів.

Що пропонують вчені?

У своїх останніх дослідах автори звернули увагу на можливість перепрограмування клітин пацієнтів та їхнє штучне вирощення з наступною трансплантацією. Суть методу зводиться до того, щоб взяти клітини фібробласти, які відіграють важливу роль у загоюванні ран, та перетворити їх на стовбурові індуковані міогенні прогеніторні клітини (iMPC), що можуть утворювати м'язові клітини.

Але щоб забезпечити необхідну опору для проліферації iMPC, необхідно застосувати певного роду каркас. Вибір вчених упав на біосумісний полікапролактон, з якого вони утворили пористий матеріал. Згодом його змішали із гідрогелем, що містить гідрогель із речовиною, яка також сприяє відновленню м'язів — децелюларизованим м'язовим позаклітинним матриксом (MEM). Зрештою дослідники отримали пористий гібридний каркас, що забезпечує оптимальні біохімічні та механічні умови з імітацією м'язового мікросередовища для стовбурових клітин.

Що з цього вийшло?

Завдяки поєднанню перепрограмованих клітин та гібридного каркаса вчені змогли виростити м'язові волокна in vitro. Важливо, що вони при цьому мали властивості, притаманні звичайним, природним м'язам. Відтак вирощені м'язи вчені імплантували мишам із нестачею власної м'язової тканини. Це посприяло регенерації м'язів тварин зі зростанням інервації та розростання кровоносних судин, а також допомогло відновлювати функціональність пошкоджених м'язів, зазначається у науковій роботі.

У наступних дослідженнях автори прагнуть детальніше дослідити механізми, завдяки яким гібридна конструкція забезпечує регенерацію.