Ученые вырастили искусственную конечность

Исследователи Главного госпиталя Массачусетса создали искусственную конечность крысы. Полученный образец отвечает на внешние раздражители и имеет функционирующие кровеносные сосуды. Следующим может стать эксперимент с выращиванием конечности примата.

Лапка крысы росла в специальном инкубаторе. Использовалась техника «децеллюляризация/рецеллюляризация» (decel/recel): орган мёртвого донора очищается от клеток, от него остаётся только мёртвая основа. Затем остов населяется нужными клетками из тканей реципиента. В биореакторе происходит подпитывание и рост тканей.

Поскольку клеток донора в полученном органе нет, он не будет отвергнут иммунной системой реципиента.

Для проверки мускулов выращенной лапки исследователи использовали электрические импульсы. Конечность может сгибаться и разгибаться с силой в 80% от силы мышц новорождённого. Выращенные конечности присоединялись к здоровым крысам под наркозом, был продемонстрирован успешный кровеносный поток.

Пока еще не проводились проверки на движения мышц и на отторжение тканей. Всего было децеллюрязировано порядка 100 конечностей крыс, более половины были рецеллюрязированы.

Исследователи планируют снабдить конечность костными структурами, хрящами и другими типами клеток. Нужно убедиться, что они тоже могут быть восстановлены. Затем нужно показать развитие нервной системы. Результаты пересадки донорских кистей рук показывают, что нервы реципиента проникают в новый орган, постепенно позволяя управлять им. Важно проверить, происходит ли то же самое в выращиваемых конечностях.

Исследователи также смогли продемонстрировать децеллюляризацию конечности бабуина. Команда исследователей начала населять получившийся остов человеческими клетками кровеносных сосудов. Далее будет проводиться ввод миобластов человека для выращивания мышц. Но до первых конечностей для тестов на людях потребуется как минимум десятилетие. 

Стив Бадылак из Питтсбургского университета рассказал о возможных проблемах, которые будут стоять перед учеными. Наибольшие трудности может вызывать циркуляция в сосудах: эндотелий не должен закупоривать мельчайшие капилляры. Оскар Ашманн из Венского медицинского университета заявил, что в таком сложном органе, как рука, слишком много разных тканей и структур, поэтому децеллюляризация/рецеллюляризация не сможет стать реальным процессом выращивания потерянных конечностей. Чтобы рука выполняла хоть какую-либо полезную функцию, она должна стимулироваться тысячами нервов. Сейчас проблемы с нервной тканью — это непреодолимый барьер, говорит Ашманн. Особенно примечательно, что для выращивания используются собственные стволовые клетки пациента — это уменьшает вероятность отторжения при трансплантации и снимает с пациента необходимость пожизненно принимать лекарства-иммунодепрессанты.