Vypadá to jako sci-fi, ale vědci ve skutečnosti pěstovali orgány z kmenových buněk, orgány, které byly úspěšně transplantovány do lidí. Před dvěma lety dostal člověk novou průdušnici, která nahradila jeho, poškozenou rakovinou - průdušnici provedli švédští vědci, kteří si do kmenových buněk pacienta vložili syntetické lešení. Dříve v roce 2006 vědci ve Wake Forest použili kmenové buňky k úspěšnému implantaci močového měchýře pěstovaného v laboratoři u mladých pacientů se spina bifida, vývojovou vrozenou vadou.
Nyní se věda zaměřila na ještě větší laboratorní orgány: srdce. Vědci je v současné době pěstují v laboratořích pomocí skafoldů vyrobených z biomateriálu, které vedou kmenové buňky k tomu, aby se staly kardiomyocyty, kontrakčními buňkami, které jsou základem srdečního svalu.
Takový výzkum kmenových buněk u lidí přichází s řadou etických problémů. Nová studie, publikovaná včera v časopise Journal of Clinical Investigation, však naznačuje, že jiný typ buněk by mohl dělat tuto práci, pokud jde o umělé inženýrství nové tkáně. Zahrnuje biologický proces, který u savců neexistuje: parthenogeneze
Parthenogeneze je forma asexuální reprodukce, která se přirozeně vyskytuje u rostlin, hmyzu, ryb, obojživelníků a plazů. Během tohoto procesu se nefertilizovaná vejce začínají vyvíjet, jako by byla oplodněna. Například celý druh marmorků, druh raků, je ženský a potomci, kteří jsou produkováni, bez jakéhokoli příspěvku samce, jsou geneticky totožné s matkou.
V roce 2007 vědci indukovali lidské vaječné buňky chemickými látkami napodobujícími oplodnění, aby podstoupili tento proces. Výsledkem byly parthenogenetické buňky, které sdílejí stejné vlastnosti jako embrya, kromě toho, že nemohou dále růst. Buňky jsou podobné pluripotentům kmenové buňky získané z embryí, což znamená, že mají schopnost se vyvinout do různých typů buněk - včetně srdečních buněk.
Němečtí vědci v nové studii použili tyto znalosti k přeměně tělních buněk myší na parthenogenetické kmenové buňky, které byly poté pěstovány na zralé funkční kardiomyocyty. Vědci použili tyto buňky k vytvoření myokardu - srdečního svalu - se stejnou strukturou a funkcí jako normální myokard. Sval byl potom naroubován na srdce myší, které přispěly k původnímu vajíčku pro parthenogenezi, kde fungoval stejným způsobem jako existující sval.
Pro člověka by takto budování srdečního svalu z kardiomyocytů odvozených od parthenogenetických kmenových buněk mohlo překonat několik překážek, podle nové práce zkoumající důsledky objevu německého týmu. Infarkt může zničit až miliardu kardiomyocytů. Tělo může být přirozeně opětovně pěstováno, ale ne rychle a ne ve významném množství , což znamená, že pro úplné uzdravení se může stát zásadní opravou srdce upravené srdce.
Regenerace prostřednictvím kmenových buněk by také mohla znamenat rozdíl mezi životem a smrtí kandidátů na transplantaci srdce. Ve Spojených státech je v kterýkoli den na seznamu čekajících na nové srdce přibližně 3 000 lidí, každý rok je však k dispozici pouze 2 000 dárcovských orgánů. Ale i když člověk obdrží nové srdce od dárce, není žádná záruka, že tělo nový orgán přijme. Imunitní systém člověka vidí nový orgán jako cizí předmět, který spouští řetěz událostí, které mohou transplantovaný orgán poškodit. Aby se zabránilo odmítnutí transplantátu, jsou pacienti léčeni imunosupresivními léčivy, která mohou zvyšovat riziko rakoviny, a většina zůstává po zbytek svého života alespoň na jednom typu léku. Srdce znovu vyrostlé z parthenogenetických kmenových buněk však pravděpodobně eliminují odmítnutí orgánů.
Parthenogenetické kmenové buňky, které mohou být získány z buněk snadno vyrobených v krvi nebo kůži, obsahují genom zděděný pouze od jednoho jednotlivce - v této studii myš a potenciálně v budoucnosti lidský pacient. To znamená, že buňky budou pravděpodobně kompatibilnější s imunitním systémem pacienta - tělo je méně pravděpodobné odmítají orgány vypěstované z vlastních buněk.
U lidí by tento proces mohl odstranit embryonální kmenové buňky z rovnice, přičemž by s nimi byly spojeny etické otázky.
