Výzkumný tým vedený odborníky z Beijing Institute for Stem Cell and Regenerative Medicine a National Clinical Research Center for Orthopedics, Sports Medicine & Rehabilitation publikoval v časopise Nature Aging studii, která popisuje vývoj autologních myograftů. Jedná se o vaskularizovanou tkáň kosterního svalstva vytvořenou z vlastních svalových kmenových buněk, která je implantována pod kůži a vykazuje schopnost spontánní kontrakce nezávislé na nervové stimulaci.
Princip fungování myograftů
Výzkumníci odebrali svalové kmenové buňky z testovaných subjektů, nechali je expandovat a následně je diferencovali. Po implantaci pod kůži se buňky samovolně organizovaly do vaskularizované svalové tkáně. Tato tkáň vykazovala kontraktilní aktivitu po dobu několika měsíců. Tato vlastnost je z hlediska fyziologie významná, neboť kontrakce probíhají bez nutnosti volního pohybu či nervových signálů, což odlišuje tento mechanismus od běžné fyzické aktivity.
Systémové účinky u laboratorních zvířat
U stárnoucích myší, kterým byly myografty implantovány, byla pozorována zlepšení v několika ukazatelích. Zvířata vykazovala vyšší podíl beztukové tělesné hmoty, zlepšení síly stisku a fyzické výkonnosti. Dále byla zaznamenána vyšší hustota kostních minerálů, snížení obsahu tuku a pokles hladin markerů zánětu.
Studie rovněž sledovala vliv na neurologické funkce. U subjektů s implantáty byly detekovány nižší počty degenerujících neuronů v oblasti hipokampu a zvýšené hladiny cirkulujícího neurotrofického faktoru BDNF. V testech prostorové paměti vykazovaly léčené subjekty odlišné parametry v porovnání s kontrolní skupinou, ačkoliv vědci upozorňují na omezený rozsah některých datových souborů a nutnost dalšího ověření.
Možnosti využití jako systému pro dodávání látek
Kromě simulace některých metabolických účinků cvičení nabízí myografty potenciál fungovat jako endokrinní orgán. Pomocí genetické modifikace implantovaných buněk lze dosáhnout cílené sekrece terapeutických proteinů. V rámci proof-of-concept experimentů vědci demonstrovali, že myografty modifikované k produkci parathormonu nebo růstového hormonu mohou ovlivnit hladiny těchto látek v krevním oběhu. Výhodou tohoto řešení je možnost kontrolovaného odstranění tkáně v případě potřeby ukončení léčby.
Limity a další směřování výzkumu
Autoři studie zdůrazňují, že současné výsledky nepředstavují přímou náhradu fyzického cvičení. Fyzická aktivita zapojuje kardiovaskulární, respirační a nervový systém komplexním způsobem, který nelze prostřednictvím subkutánního štěpu plně replikovat. Rovněž nebyla prokázána celková reverze biologického věku, ačkoliv data naznačují zlepšení u vybraných fenotypů asociovaných se stárnutím.
Z hlediska dalšího vývoje zůstává řada nezodpovězených otázek. Experimentální myografty využívaly jako lešení materiál Matrigel, který není vhodný pro klinické aplikace u lidí. Budoucí výzkum se bude muset zaměřit na vývoj biokompatibilních a škálovatelných scaffoldů, detailní analýzu imunogenicity a rozsáhlé toxikologické studie, aby bylo možné posoudit bezpečnost a proveditelnost této metody v klinické praxi.