Вместо того чтобы создавать новую ткань уже на месте, Санджай Синха, кардиолог из Кембриджского университета, пытается вырастить «заплатку» из искусственного миокарда в лаборатории, чтобы потом пересаживать ее в нужное место в операционной. Для начала он берет недифференцированные стволовые клетки, затем помогает им превратиться в специализированные клетки нескольких типов: не только в миоциты, но и в клетки гладкой мышечной ткани и сосудов. Получившимися клетками затем засеивается каркас из коллагена — жесткого белка, входящего в состав соединительной ткани. Благодаря наличию сразу нескольких типов клеток ко времени, когда они размножатся, у новой ткани сформируется своя сосудистая сетка. До начала клинических испытаний еще остается несколько лет, однако Синха надеется, что в один прекрасный день появится возможность восстанавливать поврежденное сердце, пришивая эти заплатки из миокарда поверх зарубцевавшихся после сердечного приступа участков.

С помощью инжиниринга тканей исследователям уже удалось воссоздать структуры более сложные, чем миокард — в том числе вырастить клапаны из собственных тканей пациента. Чтобы этого добиться, можно собрать клетки в какой-то другой части организма (как правило, для этих целей используются кровеносные сосуды) и оставить их делиться в биореакторе, а потом засеять ими каркас из биоразлагаемого полимера в форме клапана. Клетки оставляют размножаться, и затем получившийся «протез» имплантируют пациенту. Через какое-то время полимерный каркас рассасывается, оставляя после себя лишь новую ткань. Единственный серьезный недостаток этого подхода — необходимость изготавливать клапаны индивидуально для каждого пациента, а на это уходит не одна неделя. За последние пару лет группе ученых из Берлина удалось усовершенствовать этот процесс — они создали с помощью тканевой инженерии такой клапан, из которого убирали весь клеточный материал, оставив лишь внеклеточную матрицу — структуру, удерживающую клетки на своем месте. В итоге получался не совсем клапан, а клеточный скелет, на который организм будет наращивать новую ткань. Изготовленные таким способом клапаны можно имплантировать с помощью катетера кому угодно — более того, в отличие от традиционных протезов, в случае имплантации такого клапана ребенку он будет расти вместе с ним.

Если можно с помощью тканевой инженерии изготовить клапан, то почему нельзя вырастить целое сердце? Для многих ученых это стало заветной мечтой, причем сама идея не такая уж и фантастическая, как может показаться сначала. В 2008 году команда исследователей под руководством Дорис Тейлор, ученого из Миннесотского университета, объявила о создании первого в мире биологического искусственного сердца. Начали они с закачивания в крысиные сердца моющего раствора, который удалял из них всю клеточную ткань, оставляя лишь тоненький скелет в форме сердца, состоящий из внеклеточной матрицы и волокон соединительной ткани. Затем на этот каркас засеивались клетки сердца и кровеносных сосудов, и в биореакторе выращивался орган, через коронарные артерии которого постоянно подавалась кровь. Четыре дня спустя новая ткань начала сокращаться, а неделю спустя новое сердце уже могло перекачивать кровь — правда, лишь два процента от ее нормального объема.