В Китае создали живые мышцы, которые «тренируются» сами
Исследователи создали живые мышечные трансплантаты, которые самостоятельно сокращались под кожей и вызывали у стареющих мышей часть эффектов, связанных с физическими упражнениями. У животных выросли сила хвата и минеральная плотность костей, а также улучшились некоторые показатели обмена веществ — хотя сами мыши не тренировались. Исследование опубликовано в журнале Nature Aging.
Исследователи из Пекинского института стволовых клеток и регенеративной медицины выделили у мышей собственные мышечные стволовые клетки, размножили их в лаборатории и запустили их превращение в мышечные клетки, после чего пересадили под кожу. Там они сформировали пронизанную кровеносными сосудами мышечную ткань — миотрансплантат. Он сокращался без связи с нервной системой и сохранял активность в течение нескольких месяцев.
Эффект не ограничился самим трансплантатом. У стареющих мышей увеличилась масса тела без учета жировой ткани, выросла сила хвата, улучшились результаты беговых тестов и повысилась минеральная плотность костей. Одновременно у животных уменьшились жировая масса и уровень некоторых маркеров воспаления, а показатели энергетического обмена сдвинулись в более благоприятную сторону.
Один из возможных механизмов связан с миокинами и другими сигнальными молекулами, которые мышцы выделяют во время сокращений. Через кровь эти вещества могут воздействовать на удаленные органы. У мышей с трансплантатами также вырос уровень нейротрофического фактора BDNF, а в гиппокампе обнаружили меньше дегенерирующих нейронов. Однако результаты, связанные с мозгом, пока особенно предварительны: в одном из сравнений участвовало лишь по три животных, а тест пространственной памяти показал улучшение только по одному из двух показателей.
Миотрансплантату нашли и другое потенциальное применение: его клетки генетически модифицировали, чтобы они выделяли терапевтические белки. В одном эксперименте ткань производила паратиреоидный гормон и влияла на обмен кальция и фосфора, в другом — выделяла гормон роста и вызывала связанные с ним изменения во всем организме. В перспективе такую мышечную ткань можно было бы использовать как своеобразную «живую фабрику» для длительной доставки терапевтических белков.
Пока это лишь подтверждение работоспособности идеи на мышах, а не готовая терапия. В некоторых экспериментах участвовало небольшое число животных, а биологический возраст исследователи напрямую не измеряли, поэтому говорить об омоложении организма нельзя. Перед испытаниями на людях также потребуется заменить лабораторную матрицу Matrigel на совместимый с клиническим применением материал, разработать масштабируемый способ производства клеток и проверить долгосрочную безопасность, иммунный ответ и возможную токсичность трансплантата.
Если подход удастся перенести на людей, он может оказаться полезным пожилым и маломобильным пациентам, а также тем, кто не способен регулярно тренироваться из-за травм или заболеваний. Но даже в этом случае трансплантат не станет полноценной заменой физической активности: он воспроизводит лишь часть сигналов, которые сокращающиеся мышцы передают организму, и не вовлекает в нагрузку сердечно-сосудистую, дыхательную и нервную системы. Поэтому реалистичнее рассматривать технологию как возможное дополнение для людей с ограниченной подвижностью, а не как «тренировку без тренировки».
Подпишитесь на «Инк» в Telegram. Там мы пишем нескучным языком о самом важном для предпринимателей. Подписаться.
