Фото дня: впервые создана человеческая мышца, способная к сокращению
Исследователям из Университета Дюка (США) впервые удалось вырастить в лабораторных условиях поперечно-полосатую мышцу человека, способную к сокращениям и отвечающую на электрические и химические стимулы так же, как это делает настоящая мышца*
Ученые использовали в работе клетки, полученные путем биопсии у пациентов. Клетки уже прошли стадию стволовых, но еще не дифференцировались в мышечные. После 1000-кратного увеличения в культуре числа «мышечных предшественников», их помещали в специальный трехмерный каркас, наполненный питательным гелем. В результате были получены вытянутые и функциональные мышечные волокна. У авторов работы был накоплен большой опыты выращивания мышц животных, но, несмотря на это, у них ушел примерно год на поиски оптимальных условий для выращивания человеческой мышцы.
Полученная искусственная мышца впервые отвечала сокращением на электрический стимул, как и положено настоящей мышце (см. видео). Кроме того, была протестирована реакция мышцы на различные лекарственные препараты, в частности, статины и кленбутерол (бронхолитик, применяемый также бодибилдерами для похудения). Реакция на препараты соответствовала таковой у людей. Авторы работы полагают, что искусственная мышца открывает широкие возможности для испытания новых лекарственных средств и исследования мышечной патологии in vitro. Теперь нет необходимости рисковать здоровьем пациентов и делать болезненные биопсии. Зато появляется возможность персонализировать медицину: можно единожды взять мышечные клетки пациента, вырастить искусственные мышцы и использовать их для выбора наиболее эффективного в каждом конкретном случае лекарства.
В настоящее время исследователи пытаются вырастить искусственную функциональную мышцу из плюрипотентных стволовых клеток. Авторы говорят, что при целом ряде заболеваний, например, мышечной дистрофии Дюшенна, сделать биопсию мышц проблематично. И в этих случаях искусственная мышца, выращенная из стволовых клеток, поможет решить множество проблеискуссм.
*Madden L, Juhas M, Kraus WE, Truskey GA, Bursac N. Bioengineered human myobundles mimic clinical responses of skeletal muscle to drugs //eLife, Jan. 13, 2015. DOI: 10.7554/eLife.04885
На фото: искусственная поперчно-полосатая мышца, видны мышечные белки (красный цвет) и ядра мышечных клеток (синий цвет); флуоресцентная микроскопия
