Конструирование трёхмерных васкуляризированных тканей сердца

Болезни сердца относятся к наиболее значимым причинам ухудшения здоровья населения во всём мире, а возможности их лечения весьма ограничены. Сконструированные трёхмерные (3D) васкуляризированные ткани сердца продемонстрировали способность восстанавливать функцию сердца при заболеваниях и в будущем могут использоваться для замещения целого органа. Одно из основных препятствий для реконструкции толстых тканей миокарда в клинически применимом масштабе — интеграция функциональных сосудистых сетей, способных обеспечивать доставку кислорода и питательных веществ по всему объёму сконструированной ткани. При отсутствии перфузии кислородом и питательными веществами не только нарушается жизнеспособность ткани, но и утрачивается её функциональная активность. Для создания сосудистых сетей разработано множество вспомогательных технологий и подходов, включая 3D-биопечать, гидрогели для совместного культивирования и введение растворимых проангиогенных факторов. В этом обзоре современного состояния области мы рассматриваем наиболее актуальные сконструированные васкуляризированные ткани сердца, описанные в научной литературе, а также перспективные направления дальнейших исследований.

Значимость: Тканевая инженерия сердца быстро развивается, и сегодня как никогда близка к созданию тканевых моделей, способных прогнозировать доклинический ответ на терапевтические вмешательства, моделировать заболевания и использоваться для восстановления функции сердца после повреждения собственного миокарда. Однако интеграция функциональной сосудистой сети по-прежнему остаётся основным препятствием при создании толстых тканей сердца. В этом обзоре представлены основополагающие и недавно опубликованные исследования, которые способствовали развитию тканевой инженерии сердца и приблизили создание функциональных васкуляризированных тканей.