Один из ведущих биофизиков мира, профессор МФТИ Константин Агладзе вернулся на родину после многолетней работы в США и Японии. Три года назад он получил мегагрант, и теперь у него есть своя лаборатория в Физтехе, которая занимается тканевой инженерией сердца.

Весь этот шум разгорелся из-за того, что эти исследователи научились делать искусственные человеческие ткани. Причем искусственные они только по процедуре. На самом деле - они естественные, потому что источник их натуральный - человеческие фибробласты. Фибробласты - это клетки соединительной ткани, самой неприхотливой ткани, которая есть в организме. Их научились перепрограммировать в клетки другого типа. Это стало возможным благодаря Синья Яманаки (японский ученый, лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 2012г.). Он получает из них плюрипотентные клетки, из которых можно делать специализированные клетки.
Возникает возможность радикального обновления ткани. Процедура обновления таких тканей, как сердечная и печеночная, будет разработана в ближайшие годы.
Почему это важно? К примеру, вы сильно порезали руку - остается шрам на всю жизнь, потому что рана зарастает не мышечной тканью, а соединительной. Перепрограммирование клеток дает возможность клетки шрама перевести назад - в состояние специализированных нормальных клеток.

Или цирроз печени - это замещение печеночной ткани на соединительную - так называемая грануляция, и повернуть процесс вспять нельзя. А перепрограммирование клеток дает возможность убрать цирроз. Это то, с чем сейчас работают японцы, и я уверен, все будет успешно сделано. Однако пока применяемые методы очень онкогенны, они могут вызвать рост опухолей, сейчас это главная проблема.

...

Как в наших экспериментах мы смотрим источник аритмии? Мы даем флюоресцентную метку и при помощи высокочувствительных камер видим, как волна возбуждения распространяется по клеткам сердца. В этот момент мы можем вмешаться, накапать какое-нибудь вещество, посмотреть, как оно скажется на волне. Если волна порвалась и образовался вихрь - предшественник фибрилляции, мы можем понять, что сделать, чтобы он ушел. Часто эти волны рвутся из-за взаимодействия с препятствиями: волна их огибает и не может обогнуть, обрывается, закручиваются вихри. Мы с соавторами опубликовали статью о таком механизме образования спиральных волн в Science еще в 1994г., а потом в 2007г. я подтвердил в своей работе, что это действительно работает на сердце. Откуда подобные препятствия берутся? Если человек перенес инфаркт, у него остается рубец, и этот рубец никуда не денешь. Когда человек умирает, и проводят вскрытие, врач может сказать, что у него 25 лет назад был инфаркт, потому что следы остаются навсегда.

А перепрограммирование клеток дает возможность эти рубцы убрать. И это не какая-нибудь чушь типа инъекции стволовых клеток, на которых многие состояния сделали, в США очень активно этим занимались.

...

Поэтому, чтобы посмотреть, как лекарство действует, нужен препарат сердца: вырезают кусочек сердца и смотрят, как он работает. Так работала классическая экспериментальная электрофизиология. Однако, когда вырезают, образуется много повреждений, потому что есть край, разрушенные клетки, у которых начался некроз. А культивированная ткань как раз эффективно заполняет этот провал между исследованием поведения отдельной клетки и исследованием на целом животном. Культуру тканей не мы придумали, не мы придумали лить на нее какие-то лекарства. Но многое мы сделали сами. Например, мы научились создавать структурированную культуру. Мы сначала упростили систему до предела, до нижнего уровня, посмотрели, что можно там сделать, поняли, что не все видим, что-то зависит от структуры, и теперь начинаем усложнять структуру и смотреть, что происходит с волнами возбуждения, какие лекарства будут эффективны, какие не будут эффективны.