Первые массовые операции по пересадке сердца начались в далеком 1967 году, с тех пор мало чего изменилось в этой рутинной операции, все также вынимается старое сердце и пришивается новое, все артерии, вены, возвращаются на свои места и заводится уже новое сердце. В ней, при наличии знаний и навыка никаких трудностей нет. А вот само сердце для пересадки нужно где-то получить, дождаться смерти другого человека, а это настоящая волокита, пережить которую может не каждый. В целях обеспечения постоянных поставок этого органа, группа ученых из Центральной больницы штата Массачусетс вырабатывает способы обработки сердечной мышцы из клеток, которые могут спровоцировать иммунную реакцию потенциального получателя, а затем через получателя создать собственные индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPSCs), чтобы генерировать клетки сердечной мышцы, которые могут использоваться, чтобы вырастить сердце в автоматизированной системе биореактора.
Ежегодно в очередь на пересадку сердца выстраивается почти 800 000 человек. Увы, но из всех людей, получают новое сердце только 3500 при самых лучших раскладах. Примечательно, что самих получателей на тысячу-другую больше, но иммунитет убивает новый орган, воспринимая его как вражеский. Для полноценного совмещения сердца с организмом нового владельца, иммунные атаки необходимо постоянно подавлять и тонко реагировать на все малейшие изменения в организме. Сами таблетки имеют массу противопоказаний вплоть до отказа других органов, например, печени.
Команда, во главе которой стоит профессор Херальд Отт, пытается научиться превращать существующее сердце в орган полностью подходящий по всем меркам к пациенту. Тогда можно компенсировать реакцию организма на новый орган.
Сердце, как и большинство органов, состоит из живых клеток, удерживающихся на своих местах с помощью коллагена. Клетки помогают сердцу перекачивать кровь, но именно они и задают искру для воспламенения иммунной реакции. Потому вся идея заключается в снятии оболочки этих клеток и замене их на «хозяйские».
Доктор Отт утверждает, что уже разработал эту процедуру в 2008 году, тогда он сумел снять клеточную оболочку с сердца при помощи моющего средства. Интересно, но способ сработал и появилась возможность безвредной пересадки сердца для крыс.
Следующим шагом стало расширение метода на человеческое сердце. Для этого ученым пришлось научиться перепрограммировать клетки кожи с матричного РНК фактора для их возвращения в эмбриональное состояние. Такие универсальные стволовые клетки могут создать из себя что угодно и приспособиться к организму нового хозяина с учетом всех его особенностей.
Испытания методики прошли на 73 человеческих сердцах очищенных от наружной оболочки и клеток, взяты они были от доноров, чье сердце уже остановилось либо тех чей мозг умер, такие органы не подходят для пересадки потому были взяты для исследования.
Клетки были переселены в 3D матрикс стенки левого желудочка и самые тонкие волокна по 15 мм стали сокращаться самостоятельно уже через несколько дней. Потом сердца переместили на 14 дней в биореактор, автоматизированную систему заменяющую тело и создающую идеальные для сердца условия. Исследователи говорят, что сердце в биорастворе сокращалось, а отдельные еще незрелые части мышцы сокращались как под воздействием электростимуляции.
«Регенерирация всего сердца, безусловно, долгосрочная цель, которая будет развиваться очень много лет, и в настоящее время мы работаем на инженерно-функциональный патч миокарда, который мог бы заменить сердечную ткань, поврежденную в результате сердечного приступа или сердечной недостаточности» — говорит Жак Гуетте из центра Регенеративной медицины(CRM): «Среди ближайших шагов, которые мы преследуем — совершенствование методов, чтобы генерировать еще больше сердечных клеток – для всего сердца потребуются десятки миллиардов – оптимизация работы биореактора на основе методов культуры для улучшения созревания и функцию инженерии сердечной ткани, и в электронном виде интеграция регенерирования ткани и функционирования сердца в пределах получателя.»
