В США вырастили ткань голосовых связок вне организма. Серия тестов, проведенных на животных, показала способность искусственных связок участвовать в распространении звуковых колебаний и их возможную иммунологическую совместимость.

Болезни, связанные с частичной или полной дисфункцией голосовых связок, весьма распространены в современном мире. По оценкам американских врачей, от этих заболеваний страдает не менее 20 млн жителей США. Однако заменить такие ткани искусственными материалами чрезвычайно сложно: с одно стороны, связки должны быть достаточно гибки, чтобы вибрировать под действием идущего из организма потока воздуха, с другой – достаточно прочны, чтобы выдерживать десятки тысяч часов такой работы.

Натан Уэлхэм (Nathan Welham) вместе с коллегами из Висконсинского университета в Мэдисоне использовал клетки из голосовых связок пациентов, которым они были недавно удалены по показанию, а также клетки от недавно умерших лиц. В итоге исследователи получили ряд образцов, а затем начали выращивать из них ткань. Клетки выращивали на специальных трехмерных каркасах, для создания которых использовались коллагены – белки, доминирующие в составе соединительной ткани организма и обеспечивающие ее прочность и эластичность.

Через две недели выращивания вне организма клетки голосовых связок разрослись настолько, что дифференцировались. В них выделился верхний слой эпителиальных клеток и нижний, более податливый и эластичный. Анализ белков из различных участков выращенной ткани показал, что по составу они соответствуют тем, которые содержатся в обычных связках. Более того, началось образование мембраны, которая в норме защищает связки от частиц пыли и патогенных бактерий.

После этого полученная ткань была помещена в труп собаки, ее подвергли механическому воздействию потока набегающего воздуха из искусственного дыхательного горла, вставленного в тело мертвого животного. Воздух через искусственное горло подавался под давлением, как это происходит внутри человеческой гортани во время речи. При этом ткань издавала звуки, а высокоскоростная съемка работы показала, что режим ее вибраций нормален и соответствует тому, который демонстрируют обычные голосовые связки.

Оставался последний, наиболее сложный тест, определяющий трансплантологическую совместимость. В его ходе ученые из группы Уэлхэма пересадили участок ткани голосовых связок мыши из генетически модифицированной линии, в которую искусственно были внесены гены, отвечающие за человеческую иммунную систему. По утверждениям экспериментаторов, мышь не показала следов отторжения, то есть иммунная система человеческого типа не стала атаковать новую ткань связок. К сожалению, Уэлхэм и его коллеги не уточнили время, на протяжении которого проводились наблюдения. Отметим, что в ряде случаев отторжение пересаженных тканей может произойти через месяцы после самой пересадки.

Натан Уэлхэм констатирует, что, хотя все тесты прошли успешно, ткань все же уступает естественной ткани голосовых связок взрослого человека по ряду параметров. Более того, она не может не уступать ей, поскольку на протяжении всей человеческой жизни регулярное использование связок является одним из главных стимулов к поддержанию их в оптимальной форме.

Если дальнейшие опыты подтвердят первоначальные наблюдения группы Уэлхэма, искусственные связки начнут длинный и непростой путь к клиническим испытаниям.