Изглежда като научна фантастика, но всъщност изследователите са отгледали органи от стволови клетки, органи, които са били успешно трансплантирани на хора. Преди две години мъж получи нов трахея, за да замени своя, повреден от рак - трахеята е направена от шведски изследователи, които са вливали синтетично скеле със собствените стволови клетки на пациента. По-рано, през 2006 г., учените от Уейк Форест използваха стволови клетки за успешно имплантиране на лабораторно отглеждани пикочни мехури при млади пациенти със спина бифида, дефект в развитието.
Сега науката е насочена към още по-големи лабораторни органи: сърца. Понастоящем изследователите ги отглеждат в лаборатории, като използват скелета, изработени от биоматериал, които насочват стволовите клетки да се превръщат в кардиомиоцити, контрактиращите клетки, които са в основата на сърдечния мускул.
Подобно изследване на стволови клетки при хора идва с множество етични проблеми. Ново проучване обаче, публикувано вчера в Journal of Clinical Investigation, предполага, че различен тип клетки биха могли да свършат работа, когато става въпрос за изкуствено инженерство на нова тъкан. Той включва биологичен процес, който не съществува при бозайниците: партеногенеза
Партеногенезата е форма на асексуално възпроизвеждане, която се среща естествено при растения, насекоми, риби, земноводни и влечуги. По време на този процес неоплодените яйца започват да се развиват така, сякаш са били оплодени. Например, целият вид дрънки, вид раци, е женски, а произведеното потомство, без никакъв принос от мъжки пол, е генетично идентично с майката.
През 2007 г. изследователите индуцират човешки яйчни клетки с химикали, имитиращи оплождане, така че те да преминат през процеса. Резултатът бяха партеногенетични клетки, които споделят същите свойства като ембрионите, само че те не могат да растат по-нататък. Клетките са близки до плюрипотентни стволови клетки, получени от ембриони, което означава, че имат способността да се развиват в различни видове клетки, включително сърдечни клетки.
Немските изследователи в новото проучване използваха тези знания, за да превърнат телесните клетки на мишки в партеногенетични стволови клетки, които след това се отглеждат в зрели, функционални кардиомиоцити. Изследователите използват тези клетки за инженерство на миокарда - сърдечния мускул - със същата структура и функция на нормалния миокард. След това мускулът се присажда към сърцата на мишките, които са допринесли за оригиналните яйца за партеногенеза, където той работи по същия начин като съществуващия мускул.
За хората изграждането на сърдечен мускул от получени от партеногенетични кардиомиоцити от стволови клетки по този начин може да преодолее няколко препятствия, според нова книга, изследваща последиците от откритието на германския екип. Сърдечен удар може да унищожи до един милиард кардиомиоцити. Тези клетки могат да бъдат възстановени по естествен начин от организма, но не бързо и не в значителни количества , което означава, че тъканно-инженерният ремонт на сърцето може да стане решаващ за пълно възстановяване.
Регенерацията чрез стволови клетки също може да означава разликата между живота и смъртта за кандидатите за трансплантация на сърце. Приблизително 3000 души в Съединените щати са в списъка на чакащите за ново сърце в който и да е ден, но само 2000 донорски органи са на разположение всяка година. Но дори ако човек получи ново сърце от донор, няма гаранция, че тялото ще приеме новия орган. Имунната система на човека вижда новия орган като чужд обект, който задейства верига от събития, които могат да повредят трансплантирания орган. За да се предотврати отхвърлянето на трансплантация, пациентите се лекуват с имуносупресивни лекарства, които могат да повишат риска от рак и повечето остават на поне един вид лекарства до края на живота си. Сърца, отровени от партеногенетични стволови клетки, обаче, вероятно ще елиминират отхвърлянето на органи.
Партеногенетичните стволови клетки, които могат да бъдат получени от клетки, лесно направени в кръвта или кожата, съдържат геном, наследен само от един индивид - в това изследване, мишката и евентуално в бъдеще - човешки пациент. Това означава, че клетките вероятно са по-съвместими с имунната система на пациента - тялото е по-малко вероятно отхвърлят органи, отглеждани от собствените му клетки.
При хората процесът би могъл да премахне ембрионалните стволови клетки от уравнението, като се свързва с тях етични въпроси.
