בימים אלה אנשים בדרך כלל לא מתים מהתקף לב. אבל את הנזק לשריר הלב הוא בלתי הפיך, ורוב המטופלים נכנעים בסופו של דבר אי ספיקת לב, הגורם השכיח ביותר למוות במדינות מפותחות.
בתאי גזע מציעים כעת תקווה להשיג את מה שהגוף אינו יכול לעשות: לתקן לבבות שבורים. מהנדסים ורופאים באוניברסיטה של וושינגטון בנו פיגום התומך בצמיחה ואינטגרציה של תאים שמקורם בתאי גזע שריר הלב. תיאור של הפיגום, אשר תומך את הצמיחה של תאים לב במעבדה ומעודד צמיחת כלי דם אצל בעלי חיים החיים, מתפרסם השבוע ב PNAS של האקדמיה הלאומית למדעים.
"היום, אם יש לך התקף לב שאין שום דבר כי הרופאים יכולים לעשות כדי לתקן את הנזק", אמר המחבר הראשי החברים רטנר, פרופסור באוניברסיטת וושינגטון של bioengineering. "אתה, בעצם, נידון ל מחליק למטה, לפתח אי ספיקת לב שבגדול מקצר את תוחלת החיים שלך.
"הגוף שלך לא יכול להפוך לתאי לב חדשים, אבל מה אם אנחנו יכולים לספק תאים חדשים חיוניים החלק הפגוע של הלב?"
רטנר וחבריו בנו הקטן פיגום נקבובי צינורי התומך ומייצב את התאים לב שביר ויכול להיות מוזרק לתוך הלב הפגוע, שם תשקוד צמיחת תאים, ובסופו של דבר לפרק משם. פיגום החדש לא רק תומך צמיחה שריר הלב, אבל פוטנציאל מאיצה את היכולת של הגוף לספק חמצן וחומרים מזינים לרקמות המושתל. בסופו של דבר, הרעיון הוא כי הרופאים היו זרע הפיגום עם בתאי גזע מן המטופל או התורם, ולאחר מכן להשתיל אותה כאשר החולה מטופל על התקף לב, לפני רקמה צלקתית יצרה.
פיגומים לב אחרות או מדבקות רקמות כרגע בשלבי פיתוח קומביין לתאי שריר לב ושני סוגים אחרים של תאים הדרושים כדי להניע את הצמיחה של כלי דם ורקמות חיבור. הכנת כל סוג של תאים הוא כמות עצומה של עבודה, אז פיגום הדורש רק סוג אחד של תאים, כמו זה, יהיה באופן משמעותי זול יותר וקל יותר לשימוש.
הפיגום של רטנר הוא פולימר גמיש עם נקבוביות מחוברים כולם באותו גודל. 1 זה כולל גם ערוצים להכיל העדפה התאים לב עבור פיוזינג יחד שרשראות ארוכות. החוקרים לאמת תחילה את העיצוב באמצעות עובריים לתאי לב עוף, ואישר כי הפיגום יכול לתמוך רקמת הגידול לב בריכוזים דומים לאלה של רקמת לב חי.
הם זרע ואז הפיגום עם לתאי שריר לב שמקורם בתאי גזע עובריים אנושיים. תאים אלה שרדו ונאספים הערוצים. במשך חמישה ימים, את לתאי שריר לב כפול מהר יותר בסביבה הפיגום יותר סוגי תאים אחרים, יכולים לשרוד עד 300 מיקרומטר (בערך בקוטר של ארבע שערות אדם) מהקצה פיגום - נקודה חשובה, אם הפיגום היא לשלב עם הגוף.
תאים הביעו שני חלבונים הקשורים התכווצות שרירים יכולה להתכווץ בעוצמה מספקת כדי לעוות את הפיגום.
החוקרים השתילו גם פיגום חשוף אל לב של חולדה חיה לאמת biocompatibility של הפיגום. תוצאות המחקר הראו כי לאחר ארבעה שבועות הלב קיבל גוף זר, ואת כלי דם חדשים חדרו אל הגרדום.
מדוע כלי הדם לחדור כל כך טוב אינו ידוע. אחת ההשערות כרוך מקרופגים, תאים במערכת החיסונית, וכן את גודל הנקבוביות, אשר נראה להיות קריטי. מקרופאגים 1 לתקוף את גוף זר כמו הפולש ולנסות לעכל את זה. הם מזינים את הנקבוביות והם עצמם בפח. בשלב זה נראה מקרופאג כדי לעבור ממצב למצב ההתקפה שלה הריפוי שלה. הקבוצה נמצאת כעת לחקור את היווצרות כלי דם.
רקמות הלב צריך אספקת דם עשירה, וזה היה אחד הגורמים המגבילים לתיקון הלב הנדסת רקמות כלי דם, אמר אחד ממחברי צ'אק מורי, פרופסור לפתולוגיה bioengineering.
"הדבר הראשון תאי הלב המושתלים צריך לעשות זה לשרוד. וכשאתה המעבר מהם מנה תרבות הגוף, בתחילה אין להם אספקת דם. אז אנחנו צריכים לקדם את אספקת הדם המארח מהר ככל האפשר ", אמר מורי.
"אנחנו מאוד אופטימיים כי פיגום זה יעזור לשמור לתאי השריר בחיים לאחר ההשתלה תסייע מעבר להם שרירי הלב עובדים", אמר מורי.
פיגום עשוי חומר דמוי ג'לי הידרוג שפותחה על ידי המחבר הראשון, UW דוקטורט bioengineering סטודנט Lauran מאדן. המחט משמשת להשתיל קטן (3 רחב של מילימטר על ידי 4 מ"מ ארוך) מוטות הפיגום לתוך שריר הלב. אבל פיגום יכול לתמוך בצמיחה של גושים גדולים יותר של רקמת לב, אמר מאדן.
השלבים הבאים יכלול התאמת זמן פירוק הפיגום כך הפיגום מדרדרת באותו קצב כי תאי לב מתרבים וכי כלי הדם וסיבי תמיכה לגדול ולאחר מכן להשתיל תאים לאדן הפיגום לתוך הלב הפגוע.
"מה שיש לנו כרגע היא שיטה טובה באמת קורה בצלחת, ואנו פועלים כדי המעבר אותו בגוף", אומר מאדן.
מקציפים BioTherapeutics, סיאטל ההפעלה מייסדי ידי רטנר, מורי ואחד ממחברי מיכאל Laflamme, עוזר פרופסור לפתולוגיה באוניברסיטת וושינגטון, מתכננת רישיון בטכנולוגיה כדי להביא את זה לחולים.
המחברים הם אריק זוסמן, ג'נט Cuy ו Hauch קיפ ב bioengineering באוניברסיטת וושינגטון, שרה Dupras וג'יימס פוגטה ב UW פתולוגיה, ודרק Mortisen, UW בוגר הנדסה כימית.
