Кожу превратили в работоспособную мышцу

Ученые создали полностью функциональную мышцу из стволовых клеток, полученных из кожи. Исследование дает надежду пациентам с различными наследственными заболеваниями мышечной системы. Работы опубликована в журнале Nature Communications.

«Начиная с использования плюрипотентных стволовых клеток, то есть не мышечных, а способных стать любым типом клеток во взрослом организме, можно получать неограниченное количество миогенных клеток-предшественников, — говорит руководитель коллектива Ненад Бурсак из Университета Дьюка. — Эти клетки-предшественники похожи на мышечные стволовые клетки, называемые миосателлитами, из которых теоретически можно вырастить целую мышцу, начав всего с одной клетки».

В предыдущих работах уже были получены частично функциональные мышцы из миобластов — молодые мышечные клетки, не ставших частью волокна. В новой работе ученые использовали индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, то есть перепрограммированные из клеток тканей. В данном случае их брали из кожи и возвращали в изначальное состояние. Затем их выращивают с добавлением большого количества молекулы Pax7, основная функция котороой — сигнализировать о том, что нужно превращаться именно в мышечную ткань.

По мере деления клетки становятся очень похожими, но не полностью функциональными миосаттелитами. В предыдущих работах этот этап был уже достигнут, но никогда ранее не удавалось получить из этих клеток промежуточного типа работоспособную скелетную мышцу. Авторы отмечают, что их подход отличается уникальными условиями содержания клеток и трехмерным поддерживающим матриксом вместо выращивания на плоской поверхности, как в большинстве аналогичных работ.

Биоинженеры подтвердили достижения тем, что пересадили полученные мышечные волокна взрослым мышам. Новые клетки выжили и смогли функционировать на протяжении трех недель, при этом постепенно интегрируясь в родную для организма ткань. Получившиеся мышцы оказались несколько слабее естественных, но тот факт, что выращивать полноценные участки ткани из небольшого количества клеток возможно, уже можно считать преимуществом, которое обеспечивает новому методу перспективы в области регенеративной медицины и изучения заболевания на клеточных моделях.