Srdeční síň je anatomicky horní částí srdce, do níž vtéká krev a odtéká odtud do srdečních komor. Se srdečními síněmi může souviset několik potenciálních srdečních chorob, zejména fibrilace síní. Aktuální práce přímo neřeší vypěstování umělé síně pro transplantační účely, cílem je naopak vytvořit základ pro etické zkoumání povahy arytmií právě v duchu fibrilace srdečních síní. Výzkumníci ale připouštějí, že jejich postupy slibují nové možnosti i pro další využití.

Tým univerzitní nemocnice Hamburg-Eppendorf pod vedením Marty Lemmeové vypěstoval umělou srdeční síň s využitím buněk označovaných jako kardiomyocyty vytvořených z lidských indukovaných pluripotentních kmenových buněk. Ty původně vytvořil z dospělých lidských buněk. Metoda tedy demonstruje možnost vzniku srdeční tkáně na velké škále.

"Je to poprvé, co byla lidská srdeční síň vygenerována in vitro z potenciálně nevyčerpatelného zdroje kmenových buněk," sdělila Lemmeová, "Výsledek by mohl být užitečný jak pro akademické laboratoře, tak i farmaceutický průmysl." Umělá síň by totiž již v této podobě dovolila vyvinout a testovat nové léky bez nutnosti riskovat testy na lidech či využívat nedokonalá (a eticky diskutabilní) testování na zvířatech.

Umělé orgány už za dvacet let?

I sami autoři práce nicméně jedním dechem dodávají, že je stále hodně co zlepšovat. Ke skutečné podobnosti s pravým srdcem stále hodně schází. Dalším krokem tak bude naprogramovat umělou srdeční síň tak, aby vykazovala známky arytmie, srovnání výsledků se skutečnými nemocnými srdci, a tak snad jak zlepšení umělé síně, tak i možnosti pro další studování možností, jak arytmiím zabránit.

Velkou výzvou je při pěstování umělých tkání především vytvoření trojrozměrných struktur. Zatímco samotný zisk klíčových buněk je díky kmenovým buňkám (či podobným metodám přeměny buněk) už prakticky běžnou záležitostí, donutit výsledek růst do požadovaného kusu orgánu je novou velkou výzvou.

Pomocnou ruku při tom nabízejí studie proteinového lešení, na které se buňky navrství. Touto metodou se letos podařilo vypěstovat u prasat umělé plíce - vědci nejprve odebrali prasatům jejich vlastní plíce, odstranili z nich buňky, a do zbylého lešení vložili kmenové buňky.

Skutečným cílem podobného výzkumu je ale odhalit princip, který by v kmenových buňkách spustil proces vlastní tvorby podobného lešení. Ačkoliv dnes všichni vědci zmiňují, že do transplantovatelných orgánů je stále daleko, a že nynější studium bude sloužit primárně k testování léků, konečným cílem je samozřejmě stále vznik dokonalých kopií orgánů. Zdali však takovýto praktický výstup bude na dosah za deset či dvacet let, lze zatím jenom tipovat.

Studii zveřejnil časopis Stem Cell Reports.