Пористый полимерный каркас позволил мышам эффективней нарастить мышечные клетки
Биологи и материаловеды предложили использовать пористый биосовместимый материал в качестве каркаса в тканевой инженерии. Предшественники мышечных клеток, которые прикрепили к каркасу из пористых волокон поликапролактона, хорошо развивались и формировали мышечную ткань в мышах. Мышечные «заплатки», построенные по такой технологии, помогли животным преодолеть травму и потерю большого объема мышцы. Работа опубликована в Advanced Materials.
В результате травм, инфекционных заболеваний или операционного удаления опухолей пациенты могут потерять довольно объемные участки мышечной ткани. Лечение предусматривает хирургическое вмешательство: на поврежденное место пересаживаются лоскуты мышц этого же человека. Такая процедура, соответственно, требует дополнительного операционного участка на теле человека, что достаточно болезненно. Кроме того, такой подход не всегда приводит к эффективному восстановлению мышечных функций и иннервации пересаженной ткани.
Пересаживать миогенные клетки-предшественники представляется более обещающей стратегией. Такие клетки можно получить в лаборатории из фибробластов — клеток соединительной ткани. Для этого достаточно простимулировать их сигнальными молекулами (транскрипционными факторами), свойственными для клеток мышечной ткани.
Чтобы пересаженные клетки образовывали настоящие мускулы, необходимо точно контролировать их расположение и направление роста. Для этого можно вставлять клетки в синтетический каркас, который воспроизводит свойства естественного «скелета» ткани — внеклеточного матрикса — и образует 3D-конструкции, похожие на природную мышечную ткань. Однако, в отличие от природного внеклеточного матрикса, у синтетических каркасов часто не хватает специфических мест узнавания для клеток, и в результате клетки плохо связываются с ним.
В результате совместного исследования ученые из университета Ёнсе и Массачусетского технологического института под руководством Сынву Чо (Seung-Woo Cho) и Полины Аникеевой (Polina Anikeeva) предложили использовать гибридную конструкцию, образованную внеклеточным матриксом, синтетическим каркасом из материала поликапролактона и мышечными клетками-предшественниками.