Mrtvé srdce potkana opět tluče ****************************************************************************************** * Mrtvé srdce potkana opět tluče ****************************************************************************************** 19.1.2008, autor: Eva Bobůrková Bledé, průhledné, rosolovité srdce. Tak vypadal ŽIVOTNĚ DŮLEŽITÝ ORGÁN potkana, když jej vědci zbavili buněk. Zbylou strukturu srdečními buňkami z živých mláďat. Nové srdce začalo bít. Když srdce mrtvého potkana očistili v laboratoři od všech buněk, „vypadalo jako srdce duch bioinženýrka Doris Taylorová z Centra pro kardiovaskulární náhrady z University of Minneso Minneapolisu. Takzvanou decelularizaci provedli vědci proto, aby získali „lešení“ pro srdc nebuněčnou strukturu osadili živými srdečními buňkami mladých potkanů a ta jimi začala obr se vytvářely cévy a tkáň. Pak „nové“ srdce elektricky stimulovali. Po čtyřech dnech se obj mikroskopické stahy. Osmý den začalo srdce pumpovat krev, srdeční stahy už byly viditelné Výsledky vědci zveřejnili v Nature Medicine. „Zní to jako sci-fi,“ říká Taylorová v internetovém vydání Nature News, „ale když se ohléd že to vlastně bylo snadné.“ Zranitelný orgán Na světě trpí chorobami srdce 22 milionů lidí onemocnění jsou v mnoha zemích (i v Česku) nejčastější příčinou úmrtí. Srdce tvoří tři mil které tepají a pumpují každý den 7 500 litrů krve skrz sto tisíc kilometrů cév. Tento zázr inženýrství je zároveň velmi křehký a jen velmi omezeně schopný sebeopravy. Jen v USA, jak univerzitní zpráva o objevu týmu Doris Taylorové (www.ahc.umn.edu), umírá ročně padesát ti kteří se nedočkali dárce pro transplantaci. Stovky výzkumných týmů na celém světě hledají poškozené srdce opravovat. Vědci zkoušejí, zda pomůže vpravit do srdce kmenové buňky kostn zkoušejí z embryonálních buněk vypěstovat srdeční tkáň, která by zalátala poškozené části. že implantace buněk do srdce není všelék, tak jsme začali přemýšlet o tom, zda buňky nepou srdeční tkáně,“ líčí Taylorová na webových stránkách univerzity začátky experimentu. Vědce napadlo, zda by nešlo vytvořit nové cévy či orgány tak, že by implantovali pacientov jakousi matrici získanou z darovaného orgánu. Tělo příjemce totiž nový orgán odmítá a imun bývá u transplantací problém. „Živých“ srdcí od dárců je navíc na celém světě nedostatek. očištěný od buněk dárce, by však sloužil jen jako jakési lešení a to by podle Taylorové od nevyvolávalo. Dokonce by bylo patrně možné použít srdce prasečí. „Očištění od buněk, tedy decelularizace, je navíc teoreticky možné u jakéhokoli orgánu,“ dodává Taylorová. Jednoduchý plán Vědci vymysleli vlastně docela jednoduchý postup: na odstranění buněk z or čisticí prostředek, který napumpovali do srdce čerstvě zabitého potkana sítí cév. Buňky se praskly jako balonky a čisticí prostředek je odplavil, takže zachována zůstala jen neživá struktura tvořená z bílkovinných vláken - tzv. extracelulární (mimobuněčná) matrice ECM. Z též stěny cév. Právě tento bledý rosolovitý útvar nazvala Taylorová „srdcem ducha“. Potom čerstvě narozených potkanů, kde se kromě dospělých buněk nacházely i dosud nediferencované Vědci pak vstříkli tyto buňky do levé srdeční komory matrice (EMC) a zároveň začali do mrt roztok kyslíku a živin. Nové buňky začaly obnovovat cévy a po čtyřech dnech začalo srdce n impulzy odpovídat prvními nepatrnými stahy. Za osm dní srdce tepalo - padesátkrát slaběji stačilo to, aby začalo pumpovat tekutinu. Vědci takto vytvořili srdcí několik. Jedno bilo ještě 40 dní poté, co jej přestali elektri „Vlastně jsme jen odkoukali stavební postupy přírody,“ líčí další člen týmu Harald Ott, al přiznává: „Když jsme viděli první stahy, ztratili jsme úplně řeč.“ Minnesotští vědci jsou se jim podařilo napodobit skutečné srdce a že našli novou cestu, jak získávat náhradní org Doris Taylorové proces decelularizace vyzkoušel i u dalších orgánů, ledvin, jater, plic, a rovněž nadějné. „Jediný orgán, který našim snahám vzdoroval, byl mozek,“ říká doktorka Tay News. Umělé chrupavky, kůže... Poptávka po umělých orgánech či náhradních tkáních roste a v oboru se, jak je vidět i z ob vědců, dějí velké věci. Existuje řada způsobů, jak nahradit zničené, nemocné orgány a tkán představují implantace jednotlivých buněk a tkání, vytváření umělých biomateriálů a jejich buňkami a tkáněmi. V laboratořích se daří experimentům, při nichž vědci pěstují cévy z pac buněk a kultivují embryonální kmenové buňky na trojrozměrných polymerových mřížkách. U něk a náhrad už se dokonce blíží i chvíle, kdy dojde k použití při skutečné léčbě lidí. „Tkáňo už má za těch třicet let značné výsledky,“ komentuje výsledky práce minnesotských vědců ře experimentální medicíny AV ČR a Centra buněčných terapií a tkáňových náhrad UK profesorka zmiňuje kosti, chrupavky, kůži, močový měchýř. Chrupavky a kožní kryty a další pojivové tkáně už se bioinženýrskými metodami tvoří, a to řadě jsou další vylepšení jako zapojení nanovláken, hydrogelů. „První umělý močový měchýř pacientovi voperován a rovněž se experimentálně pracuje na zubech. Tady mi připadá horizon naprosto realistický,“ říká Eva Syková. Od experimentu, který se podařil v USA, je samozřejmě k praxi ještě velice daleko. „Kdyby u srdce, dejme tomu mrtvého dárce, zachovat strukturu a zbavit ho buněk, pak ho osídlit km pacienta, to by byla velice nadějná cesta,“ potvrzuje Syková. Podložky či struktury, na ni buňky či tkáně, budou podle profesorky Sykové vždy velice potřeba. „Umělá podložka třeba z problém u chrupavky či kůže, ale napodobit složitou strukturu srdce z umělých materiálů, t obtížné.“ Při „pěstování“ nového srdce by pak bylo potřeba použít vhodné buňky, například kmenové. O embryonálních kmenových buněk se nyní vedou hojné diskuse, ale i zde, jak připomíná profes se objevují další nadějné vědecké objevy. Nejnověji zjistili američtí vědci, že embryonáln lze získat i tak, že se odebere jediná buňka ze zárodku, což neznamená zničení embrya (pos používaný u preimplantačního vyšetření plodu). Tato cesta by nebyla eticky sporná. Američt vědci zase nedávno oznámili, že se jim podařilo přeměnit i dospělé tělní buňky na buňky em „Na kmenových buňkách se pracuje intenzivně,“ říká i MUDr. Jan Horák z kliniky kardiologie lékařské fakulty UK a VFN Praha. Na této klinice před čtyřmi roky podstoupili první pacien myokardu léčbu vlastními kmenovými buňkami kostní dřeně v rámci klinické studie. „Žádný je pozitivní efekt se však neprokázal a podobně dopadly klinické studie téměř všude,“ dodává „experimenty na laboratorních zvířatech přitom vypadaly velmi nadějně.“ Na nových metodách světě intenzivně pracuje. Buňky se aplikují jinak, odborníci se je snaží diferencovat, pov schopnosti. Je to tedy cesta, po které kráčí věda. „Ale nikde na světě neběží schválená lé zatím jen o experiment.“ Kdy se tedy podle Jana Horáka dočkají pacienti umělého srdce? „V deseti dvaceti letech ani náhodou. Je nutno si uvědomit, že takto vytvořené umělé srdce, p klinické praxi, musí být plně funkční z hlediska výkonu (autoři uvádějí hranicí desetiproc jako významnou, za to by jim žádný pacient nepoděkoval), ale musí být schopno pracovat dlo to nejde odzkoušet rychle. A možná se ukáže cesta amerických vědců, jak to ve vědě bývá, j se naopak za pár let objeví zcela jiná.“ *** Vědkyně o objevu: „Zní to jako sci-fi, ale když se ohlédnu, uvědomuji si, že to vlastně by