Die Forscher haben es ziemlich gut verstanden, menschliches Gewebe aus Stammzellen zu züchten - von Herzzellen in einer Petrischale bis hin zu 3-D-Druck-Vollohren. Die komplexe Vaskularität des Herzgewebes aufzubauen, ist jedoch keine Kleinigkeit. Selbst die anspruchsvollsten 3D-Drucker können die Struktur nicht herstellen. Wie Ben Guarino für die Washington Post schreibt, könnten Forscher am Worcester Polytechnic Institute eine Lösung finden: Verwenden Sie Spinatblätter als Rückgrat für das Herzgewebe.
Die kürzlich in der Fachzeitschrift Biomaterials veröffentlichte Studie bietet eine innovative Möglichkeit, ein im Tissue Engineering verbreitetes Problem mit Blick auf die Pflanzenwelt zu lösen. Obwohl Pflanzen und Tiere Flüssigkeiten auf sehr unterschiedliche Weise transportieren, sind ihre Gefäßstrukturen laut einer Pressemitteilung ähnlich.
Nimm ein Pflanzenblatt und halte es gegen das Licht. "Was siehst du?" Tanja Dominko, eine Autorin der Studie, fragt Cyrus Moulton beim Worcester-Telegramm . "Sie sehen ein pflanzliches Gefäßsystem, das einem menschlichen System sehr, sehr ähnlich ist und einen identischen Zweck erfüllt", sagt sie.
Um diese Struktur nutzen zu können, mussten die Forscher zunächst die Pflanzenzellen entfernen und das Gefäßsystem intakt lassen. Um dies zu erreichen, wäscht das Team die Blätter mit einer Art Reinigungsmittel und verwandelt das Blatt von transparentem Grün in durchscheinendes Weiß. Die verbleibende Cellulosestruktur ist mit menschlichem Gewebe kompatibel.
Wie Guarino berichtet, säten die Forscher dann den Spinat mit Herzgewebe aus, das im Blatt zu wachsen begann. Nach fünf Tagen beobachteten sie, wie sich ein Teil des Gewebes auf mikroskopischer Ebene zusammenzog. Mit anderen Worten, das Spinatblatt begann zu schlagen. Sie ließen Flüssigkeiten und Mikrokügelchen von der Größe menschlicher Blutzellen durch die Blätter gleiten, um zu zeigen, dass sie möglicherweise Blut transportieren können.
Obwohl das Team nicht das Ziel hatte, ein volles Herz aus Spinat zu ziehen, hoffen sie, dass die Methode eingesetzt werden kann, um Patienten zu helfen, die an Herzinfarkt oder anderen Herzproblemen leiden. "Langfristig planen wir definitiv die Implantation eines Transplantats in geschädigtes Herzgewebe", sagt Glenn Gaudette, Bioingenieur und Co-Autor der Studie, gegenüber Guarino. Sie hoffen, ein Stück so dick und stark wie natürliches Herzgewebe zu machen.
Spinat ist nicht das einzige Superfood, mit dem das Team arbeitet. Laut Pressemitteilung haben sie auch erfolgreich die Zellen aus Blättern von Petersilie, süßem Wermut und haariger Erdnusswurzel entfernt. In Zukunft könnten verschiedene Pflanzen als Gerüste verwendet werden, um verschiedene Pflaster und Ersatzteile zu züchten. Zum Beispiel könnte der hohle Stiel von Jewelweed verklagt werden, um Arterien zu schaffen, und Holz oder Bambus könnten verwendet werden, um Knochen herzustellen. "Wenn man an die Vielfalt der Pflanzen denkt, gibt es fast nichts, was Pflanzen nicht können", sagt Gaudette zu Moulton.
Auch das Worcester-Team ist nicht die einzige Gruppe, die an dieser Idee arbeitet. Andrew Pelling von der Universität von Ottawa verwendet die Zellulose in Apfelscheiben, um menschliche Ohren (die leicht unheimlich aussehen) zu züchten.
