Эмбриональные стволовые клетки могут превращаться практически в любые ткани, но требуют сложных технологий дифференциации в определенный тип клеток, а также матриц для формирования трехмерной структуры. С этой точки зрения вырастить работоспособную легочную ткань со структурированными паренхимами (комплекс бронхиол и альвеол), сосудистой, лимфатической и нервной системами представляется невероятно сложной задачей.
Поэтому успех американских ученых называют настоящим прорывом в тканевой инженерии. Они испытывали различные типы матриц и выяснили, что ацелюлярная (бесклеточная) биологическая матрица легких крыс больше всего подходит для дифференциации стволовых клеток
Одна из основ технологии – ацелюлярная матрица для формирования структуры ткани. Обычно матрицы представляют собой сетки, трубки или другие твердые структуры, которые зачастую вызывают отторжение и повреждение выращиваемой ткани. В случае с легким создание такой структуры невозможно и применяется биологический «каркас» легкого от мертвого донора с удаленными функциональными клетками.
В июне ученые из Йельского университета уже выращивали легкое крысы похожим способом и даже осуществили его успешную пересадку. Коллагеновый «каркас» легких был взят у мертвой крысы. Он не вызывает отторжения, так как идентичен по составу у каждой отдельной особи одного вида. Но клетки, которыми засевают «каркас» надо брать у живого организма, причем именно у реципиента, иначе будет отторжение. В клинических условиях это не всегда возможно – ткани реципиента могут быть поражены болезнью, а ведь еще требуется длительное время для выращивания нового легкого в биореакторе.
Нынешняя работа американских ученых подтвердила возможность использования эмбриональных стволовых клеток. Это, возможно, позволит создать банки выращенных искусственно органов, которые можно в кратчайшие сроки пересаживать любому человеку с минимальным риском отторжения.
Открытие имеет огромнейшее практическое значение. Ежегодно в США умирают от легочных заболеваний более 400 тыс. человек.