Første menneskelig muskel vokset i et laboratorium | DK.DSK-Support.COM
Sundhed

Første menneskelig muskel vokset i et laboratorium

Første menneskelig muskel vokset i et laboratorium

Laboratorium dyrket human muskel er en første

I et laboratorium først har Duke forskere dyrket human skeletmuskulatur at kontrakter og reagerer ligesom nativ væv på eksterne stimuli, såsom elektriske impulser, biokemiske signaler og lægemidler.

Laboratoriet dyrket væv skal snart give forskerne til at teste nye lægemidler og studere sygdomme i velfungerende menneske muskel uden for det menneskelige legeme.

Undersøgelsen, ledet af Nenad Bursac, lektor i biomedicinsk teknik ved Duke University, og Lauran Madden, en postdoc forsker i Bursac laboratorium, er blevet offentliggjort i den åbne adgang tidsskrift eLIFE.

load...

Afgivelse af muskler

Bursac og Madden startede med en lille prøve af humane celler, der allerede havde udviklet sig ud over stamceller, men endnu ikke var blevet muskelvæv. De udvidede disse "myogene forstadier" med mere end en 1 000-fold, og derefter sætte dem ind i en støttende, 3-D stillads fyldt med en nærende gel, der tillod dem at danne flugtende og funktion muskelfibre.

"

"Et af vores mål er at bruge denne metode til at give skræddersyet medicin til patienterne. Vi kan tage en biopsi fra hver patient, vokser mange nye muskler til at bruge som prøveemner og eksperiment for at se, hvilken medicin vil fungere bedst for hver person." - Nenad Bursac

load...

"Vi har en masse erfaring gør bioartifical muskler fra dyreceller i laboratoriet, og det stadig tog os et år med at justere variabler såsom celle og gel tæthed og optimering af kultur matrix og medier til at gøre dette arbejde med humane muskelceller," sagde Madden.

Test af nyligt dyrkede muskler

Madden underkastet den nye muskler til et bombardement af tests for at bestemme, hvor tæt det lignede nativt væv inde i en menneskekrop. Hun fandt, at musklerne robust indgået som reaktion på elektriske stimuli - en første for menneskelig muskel dyrket i et laboratorium. Hun viste også, at signalveje tillader nerver at aktivere musklen var intakte og funktionelle.

For at se om musklen kunne bruges som en proxy til medicinske tests, Bursac og Madden studerede sit svar på en række lægemidler, herunder statiner til at sænke kolesterol og clenbuterol, et lægemiddel kendt anvendes off-label som præstationsfremmende midler til atleter.

Virkningerne af lægemidlerne matchede dem, der ses i humane patienter. Statiner havde en dosisafhængig reaktion, der forårsager abnorm fedtophobning ved høje koncentrationer. Clenbuterol viste en smal gavnlig vindue for øget kontraktion. Begge disse virkninger er blevet dokumenteret i mennesker. Clenbuterol ikke skader muskelvæv hos gnavere ved disse doser, der viser lab-dyrket muskel gav en virkelig menneskelig reaktion.

Fremtiden for medicin er personlig 

"Et af vores mål er at bruge denne metode til at yde personlig medicin til patienter," siger Bursac. "Vi kan tage en biopsi fra hver patient, vokser mange nye muskler til at bruge som prøveemner og eksperiment for at se, hvilken medicin vil fungere bedst for hver person."

Dette mål kan ikke være langt væk; Bursac arbejder allerede på en undersøgelse med klinikere på Duke Medicin - herunder Dwight Koeberl, lektor i pædiatri - at forsøge at korrelere effekten af ​​lægemidler til patienter med virkningerne på lab-dyrket muskler. Bursac gruppe forsøger også at vokse ordregivende menneskelige muskler ved hjælp af inducerede pluripotente stamceller i stedet for biopsi celler.

"Der er en nogle sygdomme, som Duchenne muskeldystrofi for eksempel, der gør tager muskelbiopsier svært," sagde Bursac. "Hvis vi kunne vokse arbejde, testbare muskler fra inducerede pluripotente stamceller, vi kunne tage en hud eller blodprøve og aldrig behøver at bekymre patienten igen."

Anbefalet læsning: Nyligt opdagede antibiotiske drab patogener uden modstand

load...