Ученые вырастили искусственные голосовые связки

Исследователям из Висконсинского университета в Мадисоне удалось вырастить голосовые связки, которые способны издавать звук. Они могут помочь восстановить голос людям, утратившим его из-за повреждения голосовых связок. Исследование опубликовано в журнале Science Translational Medicine.

Человеческий голос, как и голоса других животных, генерируется в основном вибрацией двух голосовых связок. Каждая из них состоит из связки с мышцей, которые покрыты слизистой оболочкой. Структура голосовых связок устроена таким образом, что они одновременно достаточно эластичны, чтобы вибрировать, и достаточно прочны, чтобы выдерживать сотни смыканий в секунду.

Чтобы вырастить нечто подобное, ученые выделили клетки из слизистой оболочки голосовых связок мертвого донора и четырех пациентов, которым удалили гортань по медицинским показаниям. Клетки выращивали в трехмерном коллагеновом каркасе. Через две недели они сформировали ткань с гибким, но прочным соединительнотканным слоем снизу и эпителиальным слоем сверху. Протеомный анализ показал, что набор белков, синтезируемых этими клетками, во многом совпадает с набором обычных клеток голосовых связок.

Чтобы протестировать, будут ли выращенные голосовые связки создавать звуки, ученые использовали вырезанные гортани собак, которые достаточно похожи на человеческие. К гортаням были подсоединены искусственные трахеи, через которые пропускали теплый увлажненный воздух. Голосовые связки издавали звук, причем высокоскоростная съемка показала, что они вибрируют как настоящие. Конечно, звук был не очень похож на человеческий голос, так как резонирующие структуры глотки, рта и носа отсутствовали, но он был таким же, как звук обычной гортани в аналогичных условиях.

Ученые показали, что полученная ими ткань не отторгается при пересадке модифицированным мышам, которые имеют иммунную систему, подобную человеческой. Это исследование открывает возможность принципиально нового подхода к восстановлению голоса. Часто голосовые связки удаляют из-за рака, или они получают другие повреждения, и эффективного метода их восстановления пока не существовало.

Анна Образцова