Znaleźli sposób na naprawę ludzkiego serca. Będą je drutować
Najnowsze osiągnięcie naukowców daje nadzieje na to, że pewnego dnia nasz kluczowy organ - serce będzie mógł być nie tylko leczony, ale też naprawiany. Pierwsze badania przedkliniczne nad skonstruowanymi z nanodrutów organoidami serca mogą pewnego dnia zmienić kardiologię.
Choroby serca są główną przyczyną zgonów w większości krajów rozwiniętych. Atak serca, który jest częstym objawem chorób układu krwionośnego, zachodzi, gdy dopływ krwi do mięśnia sercowego jest utrudniony. To skutkuje niedoborem tlenu i składników odżywczych oraz nieodwracalnego uszkodzenia tkanek. Od tej pory serce już nigdy nie jest w stanie wrócić do poprzedniej sprawności.
Jednak teraz zespół bioinżynierów i naukowców z Uniwersytetu Medycznego Karoliny Południowej (MUSC) i Uniwersytetu Clemson (CU) w USA jest u progu rewolucyjnego rozwiązania, które może sprawić, że uszkodzona tkanka serca będzie mogła zostać dosłownie naprawiona.
Uszkodzenia powstałe w wyniku ataku serca są zwykle uważane za trwałe i mogą wymagać przeszczepów serca. Wielu badaczy próbowało od dawna opracować metodę, dzięki której można by pomóc sercu w naprawie po przebytym ataku. Jednym z obiecujących rozwiązań wydawało się skorzystanie z komórek macierzystych. Miały one uzupełniać obumarłe komórki serca, dzięki ich właściwościom, które można wykorzystać do różnicowania i wbudowywania w tkankę narządu. Podejście to okazało się niestety nieskuteczne. Jak wyjaśnia kierujący pracami zespołu dr Ying Mei:
Dodawanie pojedynczych komórek macierzystych przypomina sadzenie delikatnego drzewka w środku burzy; szanse na jego zakorzenienie są niewielkie. Serce często wciskałoby komórki macierzyste do naczyń krwionośnych, powodując potencjalne skutki uboczne i nieefektywność rozwiązania. Co więcej, pojedyncze komórki mają do czynienia z wrogim środowiskiem w sercu, zwłaszcza po ataku serca, co zmniejsza ich przeżywalność i skuteczność.
W związku z tym, doktor Mei i jego interdyscyplinarny zespół opracowali nowe podejście, które zdaje się eliminować niedostatki dotychczasowych metod leczenia. Zamiast komórek macierzystych wykorzystali oni znacznie bardziej wytrzymałą strukturę komórkową, która otacza komórki narządu. Nazywamy ją organoidem serca.
Zbudowali ją nanodrutów krzemowych przewodzących prąd elektryczny. Te mikroskopijne przewody zdolne współpracować z organiczną tkanką, wzmacniają wspomniane organoidy. Są one w pełni zsynchronizowane z sygnałami elektrycznymi narządu, który otaczają. Sygnały elektryczne pomagają ciasno skupionym w nim komórkom poruszać się zgodnie w odpowiednim rytmie, dzięki czemu są one bardziej skuteczne w integracji i pompowaniu krwi w połączeniu z istniejącą tkanką serca.
Rezultaty są bardzo obiecujące, bowiem naukowcy zaobserwowali aż 69 proc. wzrost wydajności tkanek w wykonywaniu funkcji serca. Organoidy ludzkiego serca z wbudowanymi w nie nanodrutami mogą przeobrazić kardiologię, ponieważ po raz pierwszy leczenie serca może polegać nie tylko zapobieganiu dalszym uszkodzeniom serca, ale także na aktywnym naprawieniu powstałych szkód w tkance.
Na Spider's Web sporo piszemy o najnowszych osiągnięciach medycyny:
Zespół koncentruje się teraz na ulepszeniu i udoskonaleniu tej techniki. Konieczne będą teraz dalsze badania, aby metoda ta mogła stać się powszechnie stosowaną procedurą medyczną. Naukowcy szacują, że jeśli badania te zakończą się pomyślnie, nowa technologia może zostać przetestowana w badaniach klinicznych na pacjentach w ciągu następnej dekady. To może wydawać się długim okresem czasu, ale trzeba pamiętać, że chodzi tu o rozwiązanie dotyczące żyjących tkanek w kluczowym narządzie w ludzkim ciele. Wszystko musi być dopracowane i przetestowane w najdrobniejszym szczególe, zwłaszcza że zaproponowana metoda jest pierwsza tego typu na świecie.
Jak podsumowuje wspomniany dr Mei:
Nasze badanie jest pierwszym, które pokazuje w modelu przedklinicznym, że połączenie nanotechnologii i technologii organoidów jest obiecujące dla naprawy uszkodzeń tkanek po zawale serca. Ostatecznym celem jest zapewnienie bardziej skutecznej i dostępnej terapii niż przeszczep serca w celu leczenia uszkodzonych serc.
