Videnskab

Lab-dyrkede menneskelige muskler er et medicinsk gennembrud

 muskel.jpg

Den nye slags laboratorieudviklede muskler vil tillade undersøgelse af sygdom og afprøvning af ny medicin i sikre omgivelser uden for den menneskelige krop, sagde holdet, ledet af Nenad Bursac , lektor ved Duke University i biomedicinsk ingeniørvidenskab og postdoc-forsker Lauran Madden.

Relaterede artikler

  • Kirurger implanterer laboratoriedyrket vene
  • Arbejde laboratoriedyrkede spiserør med succes implanteret i rotter
  • Forskere forsøger at skabe laboratoriedyrket hjerne
  • Verdens første laboratoriedyrkede burger kogt og spist

'Det skønne ved dette arbejde er, at det kan tjene som en testseng for kliniske forsøg i en skål,' sagde Bursac. 'Vi arbejder på at teste lægemidlers effektivitet og sikkerhed uden at bringe en patients helbred i fare.'

De sammentrækkende muskler blev dyrket ud fra det man kalder myogen precursorceller - celler, der er gået ud over den tidlige stamcellefase, men som endnu ikke var vokset til fuldt muskelvæv. Disse celler blev forøget 1.000 gange, sået ind i et 3D-stillads og fodret med en kulturgel fuld af næringsstoffer for at fremme vækst.

Selvom dyrkning af dyremuskler i et laboratorium allerede var blevet opnået - vi har set kød dyrket i laboratorier - tog det et år at optimere processen til succesfuld vækst af menneskelige muskler.



Det resulterende muskelvæv blev derefter testet med en række eksterne stimuli for at se, hvor meget det lignede menneskeligt væv.

 muskel2.jpg

For første gang trak laboratoriedyrket muskelvæv sig kraftigt sammen som reaktion på elektriske stimuli. Nervesignalvejene - som ville gøre det muligt for nerverne at aktivere musklen - var intakte og funktionelle.

Holdet demonstrerede også, at virkningen af ​​lægemidler på det laboratorie-dyrkede væv matchede effekten set hos menneskelige patienter. De testede en række lægemidler, såsom statiner, som bruges til at sænke kolesterol, og clenbuterol, en off-label atletisk præstationsforstærker. Statinerne forårsagede unormal fedtophobning ved høje doser, mens clenbuterol havde et snævert fordelagtigt vindue for øget sammentrækning - begge effekter er blevet dokumenteret hos mennesker.

Dette kan give fremtidige læger mulighed for at skræddersy farmaceutiske behandlinger til individuelle patienter.

'Et af vores mål er at bruge denne metode til at levere personlig medicin til patienter,' sagde Bursac. 'Vi kan tage en biopsi fra hver patient, dyrke mange nye muskler til at bruge som testprøver og eksperimentere for at se, hvilke lægemidler der virker bedst for hver person.'

Holdet arbejder allerede mod dette mål -- såvel som mod at vokse muskelvævet, ikke fra en biopsi, men fra pluripotente stamceller ; altså 'blanke' celler, der kan vokse ind i en hvilken som helst anden celle, frem for celler, der allerede er på vej til at blive til muskelceller.

'Der er nogle sygdomme, som for eksempel Duchenne muskelsvind, der gør det vanskeligt at tage muskelbiopsier. Hvis vi kunne dyrke arbejdende, testbare muskler fra inducerede pluripotente stamceller, kunne vi tage en hud- eller blodprøve og aldrig skulle genere patienten igen,' sagde Bursac.

Hele undersøgelsen kan være fundet online i open-access tidsskriftet eLife .

window.CnetFunctions.logWithLabel('%c One Trust ', 'IFrame indlæst: iframe_shortcode med klassen optanon-category-C0004');