Учените създадоха изкуствена „риба“ от сърдечни клетки, която може да плува
Ако не можете да създадете неестествен орган, основаването нацяло изкуствено животно наподобява още по-непостижимо. Независимо от това обаче, откриватели, които работят върху изкуствени сърца, съумяват да основат биохибридна „ риба “ от човешки сърдечни кафези по пътя към крайната си цел – значимия орган. Движението на рибката, която припомня данио (Риба зебра, Danio rerio), се зарежда от ударите на сърце. И един ден тази рибка може да избави живота на някой, който обичате.
Риба зебра, Danio rerio
Недостигът на донорски органи е толкоз тежък, че учените генетично модифицират свине, с цел да създават сърца, които хората могат да употребяват в личните си тела. Екип от Харвардския университет обаче работи по друг метод – той се пробва да сътвори изкуствени сърца от сърдечни стволови кафези.
В Science те оповестяват за триумфа си – екипът съумява да създали първото по рода си самостоятелно биохибридно устройство от сърдечни кафези, получени от човешки стволови кафези.
„ Нашата последна цел е да изградим изкуствено сърце, което първоначално да размени деформираното такова при децата “, споделя в изказване професор Кит Паркър. „ Вместо да използваме модели на сърцето като проект, ние идентифицираме основните биофизични правила, които карат сърцето да работи, използваме ги като критерии за планиране и ги възпроизвеждаме в система – жива, плуваща риба – при която е доста по-лесно да се види дали сме съумели. “
Творението се назовава биохибрид, тъй като съчетава човешки кафези с небиологичен материал като желатин, хартия (тялото) и пластмаса (плавниците). Не е включен материал от действителна риба.
В последна сметка основната характерност на сърцето е, че то бие и съставните му кафези вършат същото. Екипът трансформира 73 000 стволови кафези в кафези на сърдечния мускул и ги нанася върху конструкция, завършена като риба зебра, с два пласта мускулни кафези от всяка страна на опашната перка. Мускулите от всяка страна съдържат ретина протеини, които са чувствителни към разнообразни цветове светлина. Чрез периодично повтаряне на светли цветове клетките са накарани да бият несинхронизирано, тъй че едната страна да се свива, до момента в който другата се разтяга, дърпайки опашката първо в едната посока, по-късно в другата.
Така основаното придвижване тласка „ рибката “ напред, а екипът показва, че клетките могат да поддържат това придвижване в продължение на 108 дни, като оставят нещото да плува в обогатен с глюкоза солен разтвор.
„ Чрез потребление на сърдечната механо-електрическа сигнализация сред двата мускулни пласта, ние пресъздадохме цикъла, при който всяка контракция се получава автоматизирано като отговор на разтягането от противоположната страна “, споделя първият създател доктор Кийл Йонг Лий. Честотата и ритъмът на ударите се управляват от пейсмейкър, което дава на екипа и опит в работата с пейсмейкърни устройства.
Рибата еволюира от предходни планове на същата лаборатория, която първо основава медуза, а по-късно склон. И при двете обаче са употребявали сърдечни кафези на плъх, до момента в който в този момент при рибката е наша плът и кръв. Освен това е доста по-добър плувец и устоя доста по-дълго с помощта на механизмите си.
Може би най-забележителното обаче е, че биохибридът става все по-добър като риба с течение на времето. Упражнението по плуване укрепва клетките, давайки опция за по-бързи скорости на плуване, и усъвършенства координацията на мускулите още през първия месец.
Нищо от това не значи, че скоро ще забележим сърца от стволови кафези, които изпомпват кръв в живи хора, само че Паркър счита, че това е забележителен прогрес и споделя: „ Мога да основа модел на сърце от пластелин, само че това не значи, че мога изградя сърце. Можете да отгледате няколко туморни кафези в паница, до момента в който се свият в пулсираща бучка и я наречете сърдечен органоид. Нито едно от тези старания обаче няма да пресъздаде физиката на система, която бие над милиард пъти през живота ви, като в същото време възвръща клетките си в придвижване. Това е предизвикването. Натам сме се запътили с работата си. “
Та в случай че някой е разрушил сърцето ви скоро, не забравяйте – има още доста риби в морето.
