Американцы вырастили первую в истории человеческую скелетную мышцу

Американские ученые из Университета Дьюка вырастили первую в истории человеческую скелетную мышцу. Она способна сокращаться, реагируя на внешние раздражители, такие как электрические импульсы и фармацевтические препараты. Ученые говорят, что их разработка открывает путь для тестирования новых лекарственных препаратов и изучения болезней, не подвергая опасности здоровье пациента. Существуют некоторые болезни, например, такие как мышечная дистрофия Дюшенна, для лечения которых необходима неоднократная биопсия мышц, связанная с определёнными рисками для пациента. Выращивание искусственных мышц из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, позволять просто взять образец кожи или крови и больше не беспокоить пациента.

Исследователи проверяют эффективность и безопасность лекарственных препаратов. Также они воспроизводят функциональные и биохимические сигналы заболеваний, особенно редких и тех, для которых трудно брать биопсию мышц. В последнее время большое внимание уделяется разработке моделей в пробирке. Так как исследователи руководствуются этическими факторами, такими как, например, снижение количества тестирований на животных. Также на это влияет необходимость улучшения состояния здоровья больных людей.

Несмотря на значительный прогресс, который был достигнут в создании лабораторных моделей печени, легких и сердечных тканей, прогресс в создании искусственных мышц человека был незначительным. Это создавало большое количество проблем. Так как широкий спектр метаболических, нервно-дистрофических заболеваний, связанных со скелетной мышцей, до сих пор не имеют четких методов лечения. Они находятся на стадии исследований.

Лабораторно выращенные мышцы точно имитирует реакции естественных человеческих мышц

Для исследования ученые изолировали «миогенных предшественников», полученных из биопсий человеческих мышц. Это клетки, которые еще не развились в мышечную ткань, но уже продвинулись чуть дальше простых стволовых клеток.

Исследователи обнаружили, что при высоких дозах статины вызывают аномальное наращивание жира, в то время как кленбутерол повышает потерю мышечной массы. Ученые говорят, оба эффекта наблюдались у людей. Кроме того, было отмечено, что кленбутерол не вызывает атрофию мышц у крыс, четко указывая, что искусственная мышца полностью продемонстрировала естественную реакцию.

В целом, полученные результаты показывают, что искусственные мышечные связки точно имитируют функциональные реакции естественной человеческой мышцы через множественные пути передачи сигналов и могут обеспечить доклинический анализ для прогнозирующего скрининга новых терапевтических средств, применяемых для широкого круга мышечных расстройств.

Ученые хотят использовать выращенные в лаборатории человеческие мышцы для разработки персонализированных препаратов для пациентов с заболеваниями мышц. Например, у каждого пациента можно взять биопсию, вырастить много новых мышц, использовать их в качестве образцов для тестов и провести эксперименты, чтобы увидеть, какие препараты будут работать лучше для каждого конкретного человека.

Ученые также рассматривают создание лабораторно выращенных сокращающихся человеческих мышц из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, а не клеток, взятых из биопсии человека.