Вчені за допомогою біо-реактора вперше виростили щура ногу

Біотехнологи з Гарвардського університету успішно створили першу в світі штучну біонічну кінцівку щура, виростивши її мускули, судини та інші компоненти зі стовбурових клітин, йдеться в статті, опублікованій в журналі Biomaterials.

"Наші кінцівки містять в собі мускули, кістки, хрящі, кровоносні судини, зв'язки, нерви та інші речі, кожна з яких володіє своїм власним" каркасом ", який підтримує їх форму. Ми показали, що ми можемо зберегти їх у тому вигляді і положенні, в якому вони знаходяться в руках і ногах, підтримувати їх у такому стані нескінченно довгий час і використовувати для повторного вирощування, як мінімум, судин і мускулів ", - заявив Гаральд Отт (Harald Ott) з Гарвардського університету (США).

Відтак і його колеги вже кілька років працюють над створенням штучних версій пошкоджених органів. Два роки тому вони створили дотепну методику, яка дозволяє вирощувати справні копії нирок, використовуючи хворий орган як «каркас» для зростання стовбурових клітин.

За методикою Отта, пошкоджений орган спочатку обробляється комбінацією хімікатів, які знищують клітини і залишають обрамлюючі їх сполучні білки. Потім цей «шаблон» заповнюється через колишні артерії і сечоводні шляхи «заготовками» клітин нирки і судин, витягнутими з зародок даху. Аналогічним чином були вирощені штучні легені, серце, печінка і ряд інших органів.

Використовуючи цю методику, група Отта підготувала каркас ноги щура, і спробувала використовувати його як шаблон для біонічної кінцівки. Вчені не ставили перед собою початкове завдання виростити всю ногу цілком, і тому сфокусували свою увагу на двох найважчих частинах кінцівки - м'язах і кровоносних судинах.

Помістивши «каркас» і набір стовбурових клітин м'язів, судин і сполучної тканини в спеціальний біореактор, вчені отримали через кілька тижнів повноцінну кінцівку, за винятком відсутніх в ній нервів.

Для перевірки працездатності ноги вчені підключили до її м'язів електроди, які змусили кінцівку скорочуватися при подачі струму. Пальці, суглоби та індивідуальні мускули штучної ноги успішно рухалися, і, за розрахунками авторів статті, вони володіли порівнянною силою в порівнянні з кінцівками новонародженого гризуна.

Зараз вчені намагаються виростити таким же способом штучну руку примата, використовуючи в якості «каркаса» ампутовану кінцівку бабуїна, а також думають про те, як можна вирішити проблему з пророщуванням нервових закінчень в кінцівці.

За словами Отта, ця проблема може вирішитися сама по собі.

"При пересадці кінцівок в клініках, нерви часто проростають з культі в імплантовану ногу або руку, що дозволяє пацієнту відчувати і рухати їх, і ми з'ясували, що цей процес відновлення теж залежить від" каркаса ". Ми сподіваємося, що в майбутньому нам вдасться використовувати цю особливість тіла при створенні повноцінних штучних кінцівок ", - підсумовує вчений.