Ученые создали мышечную ткань, обладающую возможностью регенерации

Выращенная учеными из Университета Дьюка в лабораторных условиях живая мышечная ткань получилась в 10 раз прочнее любой из когда-либо ранее созданных. Но не только невероятная прочность делает эту ткань уникальной в своем роде. Дело в том, что созданная мышечная ткань обладает возможностью регенерации. И это свойство было доказано после ее пересадки в лабораторную мышь.

Координируемая Грегом Палмером, доцентом кафедры радиационной онкологии в Школе медицины при университете Дьюка, команда исследователей пересадила выращенную благодаря биоинженерии мышечную ткань в лабораторную мышь и в течение двух недель стала наблюдать за тем, что будет дальше.

Как отмечают ученые, процесс наблюдения оказался невероятно занимательным. Для наблюдения за ростом и процессами сокращения этой ткани, ее волокна покрасили специальным красителем. Как только искусственная мышечная ткань окрепла, ученые заметили, что кровеносные сосуды организма мыши начали в нее проникать и занимать все ее пространство.

На изображении показано, как кровеносные сосуды прорастают внутри имплантированной искусственной мышечной ткани

Группа ученых во главе профессора биомедицинской инженерии Ненада Бурсака и аспиранта Марка Юхаса определила, что для создания более совершенной мышечной ткани требуется наличие и соблюдение двух основных факторов: наличие хорошо развитых мышечных волокон, способных сокращаться, а также правильные условия для возможности роста клеток-сателлитов (мышечных стволовых клеток), которые добавляются в эти волокна.

Как оказалось, наличие таких клеток-сателлитов в ткани позволяет ей восстанавливаться в случае повреждения.

«При создании мышечной ткани использовались мышечные волокна, полученные нами из миогенных клеток мыши. Чтобы мышца могла сокращаться, обладала возможностью роста и обновления, в нее были добавлены сателлитные клетки мышечной ткани, которые, дождавшись нужного момента, запускают процесс регенерации поврежденного участка», — говорят ученые.

Восстановление мышечной ткани после поражения змеиным ядом

«Простое добавление клеток-сателлитов или менее развитых клеток мышечной ткани не дают нужного эффекта. Для возможности восстановления ткани требуется наличие полноценно развитой мышцы, в специальные ниши которой добавляются клетки-саттелиты, которые уже, в свою очередь, в нужный момент начинают восстанавливать поврежденную ткань».

Перед непосредственной пересадкой созданной ткани, для проверки ее регенерационных способностей, ученые подвергали искусственную мышцу воздействию электрическим током и змеиным ядом. Убедившись в том, что процесс регенерации ткани действительно работает, ученые пересадили ткань в организм грызуна.

Ученые отмечают, что у данной технологии имеется невероятно огромный потенциал, благодаря которому в будущем мы сможем восстанавливать поврежденные ткани и использовать искусственные мышцы при мышечных заболеваниях.

«Созданные нами мышцы — важный шаг на пути разработки полноценной, развивающейся и жизнеспособной мышечной ткани. Наше исследование открывает большой потенциал в будущем диагностики заболевания и лечении травм. Мы впервые создали инженерную мышцу, которая является практически полным аналогом настоящей скелетной мышечной ткани новорожденного организма», — говорит автор исследования Ненад Брусак.