Naukowcy z Harvard University i Emory University mieli dziwne podejście na drodze do wyhodowania nowych, sprawnych serc do przeszczepów. Dzięki nim powstała biohybrydowa ryba z ludzkich komórek mięśnia sercowego, która może pływać przez wiele miesięcy w czasie, gdy te właśnie komórki biją.
Ta biohybrydowa ryba jest wprawiana w ruch wyłącznie za sprawą komórek ludzkiego serca
Naukowcy w tej pracy wykorzystali komórki mięśnia sercowego, które wyhodowali na bazie ludzkich komórek macierzystych i tak stworzyli robota-rybę, który może samodzielnie pływać. Jak to możliwe? Ta ryba zawdzięcza wszystko warstwie wspomnianych komórek mięśnia sercowego po każdej stronie swojej płetwy ogonowe. Pracują one naprzemiennie, co pozwala tej biohybrydowej rybie się przemieszczać.
Nie jest to jednak jedyny element dzieła naukowców, bo nad pracą mięśni pieczę utrzymuje coś w rodzaju rozrusznika serca, które pomaga utrzymać częstotliwość i rytm na właściwym torze. Takie połączenie pozwala rybie pływać o własnych siłach przez ponad 100 dni. Więcej na ten temat mają do powiedzenia sami naukowcy.
Poprzez wykorzystanie mechaniczno-elektrycznej sygnalizacji sercowej pomiędzy dwoma warstwami mięśni, odtworzyliśmy cykl, w którym każdy skurcz powoduje automatyczną odpowiedź na rozciąganie po przeciwnej stronie. Wyniki podkreślają rolę mechanizmów sprzężenia zwrotnego w pompach mięśniowych, takich jak serce
– powiedział Keel Yong Lee, współtwórca badania.
Czytaj też: Dinozaur z kaszlem. U zwierzęcia sprzed 150 mln lat wykryto pozostałości niezwykłej infekcji
Co ciekawe, z czasem biohybrydowa ryba zamiast słabnąć, ulepszyła się w ciągu pierwszego miesiąca poprzez wzrost koordynacji mięśni i amplitudy skurczów, co finalnie poprawiło jej prędkość pływania do stopnia odpowiadającego rybce o nazwie danio pręgowany. Jednak naukowcy nie chcieli tworzyć robotów, a jedynie lepiej zrozumieć serce, aby z czasem konstruować lepsze zamienniki.
Naszym ostatecznym celem jest zbudowanie sztucznego serca, które zastąpi wadliwe serce u dziecka. […] w tym przypadku czerpiemy inspirację projektową z biofizyki serca, co jest trudniejsze do wykonania. Teraz, zamiast używać obrazowania serca jako wzoru, identyfikujemy kluczowe zasady biofizyczne, które sprawiają, że serce działa, wykorzystujemy je jako kryteria projektowe i replikujemy je w systemie, w żywej, pływającej rybie, gdzie znacznie łatwiej jest sprawdzić, czy odnieśliśmy sukces
