Tutkijat onnistuivat minisydämiä, joiden avulla voidaan tutkia sydänvikoja - Tiede ja teknologia - Aamulehti

Tutkijat onnistuivat luomaan millimetrien kokoisia sydämiä, joiden avulla voidaan tutkia sydänvikoja

Kantasoluista kasvaa Michiganin yliopistossa sydämiä, joiden avulla tutkitaan sydänsairauksia.

3.6. 17:38

Millimetrien kokoiset minisydämet sykkivät elatusastiassa 60–100 kertaa minuutissa. Syke on sama kuin ihmisalkion pienen sydämen syke kohdussa, tutkimusryhmä raportoi tiedelehti Cellin mukaan.

Michiganin yliopiston tutkijat kasvattivat näitä ihmisen minisydämiä ihmisen kantasoluista.

Ensi kertaa on saatu aikaan minisydämiä, joissa on oikeat orastavat sydämen kaksi eteistä ja kaksi kammiota. Ja ne myös sykkivät.

Auttavat tutkijoita

Pienet elimet jäljittelevät noin 25 päivän ikäisen ihmisalkion sydäntä. Niistä ei koskaan tule oikeita sydämiä. Pieninäkin ne voivat auttaa tutkijoita.

Minisydämet voivat paljastaa, miten synnynnäiset sydänviat syntyvät. Ne voivat kertoa, miksi vauvan sydän ei arpeudu, jos hän saa sydänkohtauksen.

Koesydämet auttavat, kun tutkijat haluavat ymmärtää synnynnäisiä sydänvikoja. Ne kertovat, miten sydän kasvaa ja muodostuu.

Näin sanoo bioinsinööri Zhen Ma. Hän kehittää sydänelimiä Syracusen yliopistossa Yhdysvaltojen New Yorkin osavaltiossa, eikä ole mukana Michiganin yliopiston tutkimuksessa.

Sydämeen kammiot

Ihmisen eri elimiä kuten aivoja, suolistoa ja maksaa, on kasvatettu minieliminä elatusastioissa laboratorioissa jo yli kymmenen vuotta.

Näistä ihmisen sydämen kasvatus on osoittautunut vaikeammaksi. Aluksi tutkijat kokeilivat hiiren kantasoluilla.

Hiiren minisydän saatiin sykkimään, mutta sen solukko näytti kasalta sydänsoluja ilman muotoa, sanoo kantasoluja tutkiva biologi Aitor Aguirre Michiganin osavaltion yliopistosta Science-lehden uutispalvelussa.

Hän haluaa minisydämeltä, että siinä on sydämen kammiot ja se sykkii, koska oikea sydän tekee myös niin.

Kantasoluja ravinteisiin

Sydämen malliin tarvittiin aluksi niin sanottuja pluripotentteja kantasoluja. Ne voivat muodostua lähes kaikiksi eliön kudoksiksi.

Michiganissa tutkijat loivat solujen avulla ne kolme kudoskerrosta, jotka kasvavat sydänkammion seinämissä.

Sitten tutkijat upottivat kantasoluja ravinteisiin, joissa oli eri pitoisuuksia. Kokeilujen jälkeen löytyi resepti, jossa soluista muodostui kudoksia, aivan samaan tapaan kuin alkiossa sydämen kehittyessä.

Tällainen noin viikon ajan kasvatettu sydän vastaa rakenteeltaan 25 päivän ikäisen alkion sydäntä. Minisydämessä on vain yksi kammio, josta tulee lopulta aikuisen sydämen vasen kammio.

Sykkineet yli kolme kuukautta

Minisydämen läpimitta on tässä vaiheessa vain kaksi millimetriä. Siinä kasvaa jo sydämen neljää eri solutyyppiä.

Minisydämet ovat sykkineet jo yli kolme kuukautta laboratoriossa.

– Näemme heti, toimiiko tämä tekoelin, eli sykkiikö se, sanoo tutkimusraportin kirjoittanut Sasha Mendjan.

Hän on kantasolubiologi Itävallan tiedeakatemian biotekniikan instituutissa.

Minisydänten syke on auttanut näkemään tarkasti, miten sydän kehittyy. Myös sydänsairauksien alkuperää on päästy selvittämään.

Yhdistetään verisuoniin

Mendjan jäädytti kokeeksi minisydänten osia. Hän havaitsi että sikiösoluja, jotka vastaavat kudosten rakenteen ylläpidosta, siirtyi vaurioituneille alueille. Ne paikkasivat kuolleita soluja.

Tämä selittäisi sen, miten vauvojen sydämet voivat uusiutua arpia jättämättä. Aikuisilla sydänsolujen tuhoutuminen jättää aina arpikudosta.

Seuraavaksi minisydämiä yhdistetään verisuoniin. Tutkijat haluavat testata, miten sydän pumppaisi verta tai ravinteita sydämen eri osissa.

Joskus elatusmaljassa voisi ehkä kasvattaa oikean aikuisen sydämen. Työhön voi tosin mennä vuosikymmen.

Osion tuoreimmat

Luitko jo nämä?

Lue myös: