Ученым из Московского физико-технического института (МФТИ) удалось совершить еще один шаг в развитии регенеративной медицины.
Они создали каркас из спидроина (именно этот белок входит в состав нитей паутины), на котором можно выращивать сердечную ткань. Когда на такой каркас поместили клетки сердечной мышцы – кардиомиоциты животных, то там сформировалась функциональная ткань, способная сокращаться и проводить электрические импульсы - точно так же, как сердечная ткань живого сердца.
Статья российских ученых опубликована в последнем номере престижного научного журнала PLOS ONE.
Нити паутины, в состав которых входит спидроин, отличаются исключительной прочностью и легкостью: они в пять раз прочнее стали, в два раза превосходит нейлон по эластичности, способны вытягиваться на треть своей длины. Белковые молекулы спидроина по своей структуре сходны с белками шелковых нитей - фиброинами, но значительно прочнее их. Ранее спидроин уже использовался в качестве основы для создания имплантов - костей, сухожилий и хрящей. А вот для выращивания кардиомиоцитов спидроин применяется впервые.
Как рассказал корреспонденту Infox.ru ведущий автор исследования, заведующий лабораторией Биофизики возбудимых систем МФТИ, профессор Константин Агладзе, преимущества каркаса из спидроина в том, что он очень прочный и эластичный. Более того, в своем эксперименте ученые использовали рекомбинантный спидроин - т.е. не тот спидроин, который производят сами пауки, а спидроин который производят микробы во время биотехнологического процесса. А в этом тоже немало преимуществ.
«Поскольку такой спидроин является генно-модифицированным, его можно и дальше генно модифицировать. Например, ему можно задать именно такие свойства, которые необходимы для создания растущей ткани. Например, сделать его оптимально приспособленным для того, чтобы сердечные клетки там могли прикрепиться. И нам удалось этого добиться», - говорит Константин Агладзе.
Из порошка, в состав которого входит спидроин, полученный биотехнологическим путем, ученые сделали каркас – нановолоконные матрицы. Затем на эти матрицы поместили кардиомиоциты, взятые у новорожденных крыс. Через несколько дней на каркасе сформировалась сердечная ткань – несколько слоев из кардиомиоцитов. Более того, эти кардиомиоциты выполняли свою основную функцию - они синхронно сокращались и проводили электрические импульсы точно так же, как работает сердечная ткань живого сердца.
«Мы можем сказать «да» в ответ на все вопросы, которые поставили в начале исследования. Клетки сердечной ткани успешно прикрепляются к субстрату из рекомбинантного спидроина, они растут и формируют слои, являются полностью функциональными - то есть могут координированно сокращаться», - говорит Константин Агладзе.
По его словам, в будущем, если исследования в этом направлении будут продолжаться, такие конструкции, вполне возможно, будут применяться для замены поврежденных участков сердечной ткани.
