Серьезные спортивные травмы и болезни могут повредить мышцы людей и влиять на качество их жизни. Но теперь появилась надежда, так как ученые создали живую мышцу, которая не только функционирует, как настоящая, но и способна к самовосстановлению.
Ученые из Университета Дьюка в Северной Каролине, США, вырастили в лабораторных условиях мышечную ткань и уже испытали ее на мышах. Ткань произведена из незрелых клеток-предшественников, клеток крови, не предназначенных для конкретного использования.
Ученые полагают, что их открытие это большой шаг к выращиванию жизнеспособных мышц для замены в организме человека.
В отличие от предыдущих примеров биоинженерных мышц, искусственно созданные мышечные волокна сокращаются так же сильно, как их природные аналоги. В данном случае для основы механизма самовосстановления выбраны клетки-сателлиты – спящие клетки, которые могут быть активированы травмой для регенерации поврежденных тканей.
В журнале Proceedings Национальной академии наук США исследователи указали, что секрет заключается в создании правильной среды для этих клеток. Созданные ими хорошо развитые мышцы являются нишами для клеток-сателлитов, где они живут и при необходимости восстанавливают надежную мускулатуру и ее функции.
Стимулирование ткани при помощи электрических импульсов, чтобы заставить ее сокращаться, показало, что разработанные мышцы в 10 раз сильнее, чем любые из произведенных ранее в лабораторных условиях.
Затем ученые повредили имплантированные в мышей мышцы токсином змеиного яда, и в дело вступили клетки-сателлиты, активируя, увеличивая и восстанавливая травмированные мышечные волокна. Ученые наблюдали на живых животных, как мышца интегрировалась и созревала, через небольшие стеклянные окошки, вживленные в спины мышей. Из-за генетической модификации мышечные волокна люминесцировали, вспыхивая при сокращении. Это дало возможность ученым в реальном времени наблюдать, как они становятся сильнее. Чем сильнее становились мышцы, тем ярче они вспыхивали.
По мнению ученых, выращенные в лаборатории мышцы и проведенные эксперименты являются важными шагами в направлении выращивания жизнеспособных мышц для изучения заболеваний и лечения травм.