Bije
VIDEO: Vědci vyrobili myší srdce z lidských buněk

Mnohobuněčné organizmy se kromě samotných buněk skládají ještě z proteinového lešení, ve kterém jsou buňky uhnízděné. Co se stane, když z něj buňky odstraníte a nahradíte je jinými?

Lešení se říká extracelulární matrix, nebo také jen mezibuněčná hmota. Je důležité. Bez něj bychom všichni byli jen beztvaré hromady buněk vzdáleně připomínající hamburger. Dá se použít i při rekonstrukci orgánů. Biologové už umí dobře zacházet s kmenovými buňkami - zvláštním typem buněk, které se mohou měnit na jiné buněčné typy, třeba nervové buňky, nebo buňky svalové. Teoreticky je možné z nich znovu vytvořit jakoukoliv poškozenou část lidského těla. V praxi je to ale obtížné.

Kromě správného buněčného typu je potřeba zrekonstruovat ještě složitou trojrozměrnou strukturu jednotlivých orgánů. Extracelulární matrix je k tomuto účelu potřeba. Normálně vzniká současně s růstem celého orgánu během embryonálního vývoje. To je ovšem hodně složitý proces, jehož napodobení v laboratoři je ještě daleko.

Skoro jako pravé

V současnosti proto výzkumníci experimentují s přidáváním kmenových buněk do mezibuněčného lešení různých organizmů. Jeden takový zajímavý pokus popisuje mezinárodní skupina výzkumníků vedená Lei Wangem z Pittsburghské univerzity. V časopise Nature Communications popisují částečně funkční preparát srdce laboratorní myši osídleného lidskými kmenovými buňkami. Skutečnou myš by asi ještě naživu neudrželo. Dokáže se však stahovat stejně jako opravdové srdce a reaguje i podobným způsobem na léky.

Zbavit myší srdce vlastních buněk trvalo deset hodin. Po té přidali vědci do preparátů kmenové buňky, které se - samozřejmě za asistence vhodných hormonů a dalších chemikálií - začaly vyvíjet v buňky srdeční svaloviny. Po dvaceti dnech se srdce, jimiž protékala krev, začala spontánně stahovat. Bila rychlostí okolo čtyřiceti až padesáti stahů za minutu, což je na myš pomalu. Běžná tepová frekvence myši se pohybuje okolo pěti až sedmi set úderů za minutu.

Oprava poškozené tkáně

Konstrukty reagovaly i na stimulaci léky. Vědci je zkoušeli vystavit například isoprenalinu, látce, která působí na takzvané β-adrenergní receptory v srdeční svalovině. Způsobuje zvýšení srdeční frekvence, proto se používá k léčení pacientů, jejichž srdce bije příliš pomalu. Na preparáty vzniklé kombinací myší mezibuněčné hmoty a lidských buněk působil lék stejně. Tepová frekvence se po něm zvýšila z pětačtyřiceti stahů za minutu na devadesát. Pomocí léků se podařilo vyvolat i poruchu rytmu umělého srdce.

Postup zatím nepovede k vypěstování plnohodnotné náhrady nejdůležitějšího orgánu lidského těla, o nějž se snaží množství vědeckých týmů na celém světě. V blízké budoucnosti by ale mohl umožnit opravit orgán, poškozený třeba infarktem myokardu.

K jeho léčbě už se ostatně kmenové buňky používají, ačkoliv terapie je teprve v experimentálním stádiu. Kardiovaskulární choroby jsou nejčastější příčina smrti na celém světě. Na Ischemickou chorobu srdeční, jejímž finálním stádiem je záhať, umírá přes dvanáct procent světové populace.