Ако не можеш да създадеш изкуствен орган, вероятно не би следвало да си способен да изградиш и цяло животно. Въпреки това учени създадоха биохибридна „риба“ от човешки сърдечни клетки, която да им помогне в разработката на изкуствени сърца.. Нейните движения, наподобяващи риба данио, се захранват от сърдечна пулсация. И един ден тя би могла потенциално да спаси живота на ваш любим човек.

Недостигът на органи за трансплантация е толкова сериозен, че сме принудени да създаваме генетично модифицирани прасета, които да произвеждат сърца, подходящи за хора. Екип от университета „Харвард“ обаче работи по по-различен подход – той се опитва да създаде изкуствени сърца от сърдечни стволови клетки.

Междувременно обаче изследователите решават да преобразуват клетките в биохибридно създание с формата на риба и да проверят дали може да плува. Те описват своя успех в научното издание Science.

„Нашата крайна цел е да създадем изкуствено сърце, което да може да замени деформирания орган на дете – казва проф. Кит Паркър. – Вместо да се водим от изображенията на сърцата, ние идентифицираме ключовите биофизични принципи, благодарение на които този орган функционира, и ги използваме като критерии за проектиране и ги възпроизвеждаме в една система - жива, плуваща риба – при която е много по-лесно да видим дали сме постигнали успех.“

Тяхната разработка е наречена биохибридна, тъй като комбинира човешки клетки с небиологичен материал, включително желатин, хартиено тяло и пластмасов поплавък. Не са използвани каквито и да било материали от жива риба.

Ключовата характеристика на сърцето е, че тупти. Съставните му клетки правят същото. Екипът превръща 73 000 стволови клетки в сърдечни мускулни клетки и ги полага върху структура с формата на риба данио – с по два пласта мускулни клетки от всяка страна на опашната перка. Мускулите и от двете страни съдържат протеини, които са чувствителни на различните цветове на светлината. Когато цветовете на светлината се променят, клетките туптят асинхронно – по този начин едната страна се свива, а другата се разтяга и съответно опашката се дърпа първо в едната посока, а след това в другата.

Това движение успява да придвижи „рибата“ напред и екипът демонстрира, че когато са потопени в гликозен разтвор, обогатен със сол, клетките могат да поддържат това движение в продължение на цели 108 дни.

Схема, която показва как биохибридната риба плува. Източник: Michael Rosnach, Keel Yong Lee, Sung-Jin Park, Kevin Kit Parker

Може би най-интересното в случая е, че с течение на времето биохибридът става все по-добър. Плуването заздравява клетките и съответно – ускорява движението. Дори мускулната координация става по-добра в рамките на първия месец.

Уви, това не означава, че скоро ще видим сърца от стволови клетки, които изпомпват кръв в живи хора. Паркър обаче смята, че е постигнат значителен напредък. „Мога да създам модел на сърце от Play-Doh [пластилин], това не означава, че мога изгради сърце. – казва той. - Можете да отглеждате няколко произволни туморни клетки в чиния, докато се свият в пулсираща бучка и я наречете сърдечен органоид. Нито едно от тези усилия няма да рекапитулира физиката на система, която бие над милиард пъти през живота ви, като същевременно възстановява клетките си в движение. Това е предизвикателството. Това е и нашата задача.“

Източник: IFLScience