Shkencëtarët kanë rritur qeliza muskulore në laborator që jo vetëm duken dhe veprojnë si muskuj të vërtetë, por gjithashtu mund të vetë-riparohen duke përdorur qeliza burimore.

Shkencëtarët kanë rritur muskujt skeletorë në laborator që duken dhe veprojnë si gjëja e vërtetë. Përveç tkurrjes së fortë dhe të shpejtë, ky muskul i ri bioinxhinieruar ka aftësinë për të riparuar veten nga dëmtimi.

“Musku që kemi bërë përfaqëson një përparim të rëndësishëm për fushën”, tha Nenad Bursac, profesor i asociuar i inxhinierisë biomjekësore në Universitetin Duke, në një deklaratë për shtyp. “Është hera e parë që krijohet muskul i projektuar që tkurret po aq fort sa muskujt skeletorë të të porsalindurve.”

Mësoni rreth shkaqeve dhe simptomave të tendosjes së muskujve »

Për të ndërtuar një muskul që në mënyrë ideale mund të përdoret në aplikime në botën reale dhe si një mjet për të kuptuar sëmundjet muskulare, studiuesit rritën qeliza muskulore në laborator që u ngjanin atyre që fuqizojnë lëvizjet që bëjmë gjatë vrapimit, ecjes dhe thjesht qëndrimit në këmbë.

Pjesa e brendshme e muskulit të bioinxhinieruar përmbante fibra muskulore të mbushura dendur dhe paralele, të ngjashme me atë që do të shihnit brenda muskujve të vërtetë. Kur studiuesit stimuluan këta muskuj artificialë në laborator, ata funksionuan si homologët e tyre natyrorë, duke u tkurrur 10 herë më fort se muskujt e mëparshëm të bioinxhinieruar.

Studiuesit më pas implantuan muskujt e rritur në laborator në një dhomë të veçantë në shpinën e minjve të gjallë. Shkencëtarët e mbuluan zonën me xham të pastër që i lejoi ata të monitoronin muskujt ndërsa ata piqen dhe integroheshin në trupin e kafshës. Muskujt e transplantuar mund të mbijetojnë vetëm nëse trupi mund t’i sigurojë atij gjak të pasur me oksigjen përmes enëve të gjakut.

“Ne mund të shihnim dhe masim në kohë reale sesi enët e gjakut u rritën në fibrat e muskujve të implantuara, duke u maturuar drejt barazimit të forcës së homologut të saj vendas”, tha studenti i diplomuar Mark Juhas, bashkëautor i studimit.

Dritarja e xhamit gjithashtu i lejoi studiuesit të masin vizualisht forcën e muskujve të bioinxhinieruar. Studiuesit kishin ndryshuar gjenetikisht qelizat muskulore për të lëshuar ndezje fluoreshente të dritës gjatë rritjeve të nivelit të kalciumit të qelizave, të cilat ndodhin pak para tkurrjes së muskujve. Ndërsa muskujt u forcuan, po ashtu edhe ndezjet e dritës.

Çfarë mund të shkaktojë atrofi të muskujve? »

Përveç kësaj, studiuesit zhvilluan një metodë që do të lejonte qelizat burimore të muskujve të riparonin muskulin e ri nëse ai dëmtohej. Truku ishte krijimi i një xhepi – ose një kamare – për këto qeliza burimore satelitore për t’u zënë në përgatitje për një dëmtim të muskujve.

“Thjesht implantimi i qelizave satelitore ose i muskujve më pak të zhvilluar nuk funksionon aq mirë”, tha Juhas. “Muskuli i zhvilluar mirë që bëmë siguron hapësira për qelizat satelitore për të jetuar dhe, kur është e nevojshme, për të rivendosur muskulaturën e fortë dhe funksionin e saj.”

Kjo teknikë funksionoi – të paktën në laborator. Kur studiuesit dëmtuan qelizat muskulore të bioinxhinieruara me një toksinë të marrë nga helmi i gjarprit, qelizat satelitore erdhën në shpëtim, duke u shumuar për të shëruar fibrat e muskujve.

Zbuloni më shumë rreth kërkimit të qelizave staminale »

Ekipi i Bursac nuk është i pari që rrit muskujt skeletorë në laborator. A grup në Universitetin e Pitsburgut ka punuar në një metodë për rigjallërimin e muskujve dhe tendinave në trupat e njerëzve me lëndime të rënda.

Megjithatë, studimi i Dukës u fokusua në përdorimin e xhepave të qelizave staminale për të ndihmuar muskujt e implantuar të riparohen. Kjo mund të mundësojë që muskujt të funksionojnë normalisht brenda trupit, ku dëmtime të vogla nga ushtrimet dhe lëndimet janë të zakonshme.

Në studimin e Dukës, publikuar dje në internet në Punimet e Akademisë Kombëtare të Shkencave, studiuesit punuan me një sasi shumë të vogël të indit muskulor të bioinxhinieruar, shumë pak për t’u përdorur tani për terapi njerëzore. Ata synojnë të vazhdojnë kërkimet e tyre dhe të shohin se sa mirë integrohet muskuli i rritur në laborator me trupin pasi të transplantohet.

“A mundet [grow veins and nerves] dhe të riparoni funksionin e muskujve të dëmtuar?” tha Bursac. “Kjo është ajo për të cilën ne do të punojmë për disa vitet e ardhshme.”

Lajme të ngjashme: Udhëzues i mëlçive të printuara 3D për transplantin e duarve të kirurgëve »