Ядерні випробування 50-х років минулого століття несподівано дали науці метод визначення здатності до ділення клітин людини, за допомогою якої вдалося відповісти на давні питання, такі як, чи можуть розмножуватися клітини серцевого м'яза.
Для вивчення активності ділення клітин вчені використовують метод введення радіоактивних міток в організм, які вбудовуються в ДНК вивчених клітин. За допомогою цього методу визначають частку клітин, що діляться, в даний момент і дізнаються, скільки нових клітин утворилося в даній тканині протягом тривалого періоду. Ці знання надзвичайно важливі, оскільки лікування багатьох небезпечних захворювань стане можливим, якщо навчитися регулювати здатність тих чи інших клітин до розмноження. Наприклад, цей напрямок перспективний для лікування інфаркту міокарда або при важких отруєннях печінки.
Однак «радіоактивні» клітинні дослідження зазвичай проводять на тваринах, результати яких автоматично не можуть бути перенесені на людину. Несподіване «щастя» принесли випробування ядерної зброї, що проводилися в 1950-х і початку 1960-х років - людство мимоволі здійснило експеримент з радіоактивної мрії своїх клітин. Адже ядерні випробування викликали багаторазове збільшення вмісту в атмосфері радіоактивного ізотопу 14С, концентрація якого там стала знижуватися швидкими темпами (по експоненті) після 1963 року, коли США, СРСР і Великобританія підписали договір про заборону ядерних випробувань в атмосфері, під водою і в космосі.
Радіоактивний ізотоп вуглецю в складі вуглекислого газу акумулювався в рослинах, звідки по харчових ланцюгах (безпосередньо і через домашню худобу і птицю) потрапляв в організм людини, тобто в її клітини і ДНК. Таким чином, рівень ізотопу 14С в геномній ДНК відображає вік клітини. Співставляючи вміст радіоізотопу вуглецю в тій чи іншій клітинній популяції з його концентрацією в атмосфері, можна приблизно дізнатися вік клітини. При цьому концентрація ізотопу 14С в клітинах з низькою здатністю (або нездатністю) до розмноження повинна бути близька до його рівня в атмосфері в рік народження людини. Навпаки, в клітинах, що активно діляться, вміст ізотопу буде близько до його концентрації в атмосфері в момент взяття біологічного матеріалу на аналіз.
Вперше метод виявлення здатності клітин до оновлення на основі вивчення змісту в них 14С в 2005 році запропонували в своїй роботі дослідники з Каролінського інституту в Стокгольмі (Швеція). Пізніше та ж наукова група, з успіхом використовувала запропонований підхід для доведення нездатності нейронів кори головного мозку до поділу (після народження людини) і показали, що клітини жирової тканини (адіпоцити) регулярно оновлюються зі швидкістю 10% на рік. І, нарешті, цього року були опубліковані результати дослідження здатності до поділу серцевих клітин кардіоміоцитів.
Спочатку автори роботи проаналізували вміст радіоактивного ізотопу в зразках тканин серця (узятих при розтині або з Британського банку тканин людини) у людей, які народилися в період ядерних випробувань, тобто коли вміст 14С в атмосфері був високим. Рівень радіоізотопу в досліджених клітинах міокарда відповідав його концентрації в атмосфері, що спостерігалася через кілька років після їх народження. Це говорить про синтез ДНК в кардіоміоцитах людини, тобто про їх здатність до розмноження.
Потім аналогічний аналіз був проведений у людей, які народилися в різні роки до початку ядерних випробувань. Виявилося, що у всіх зразках, в тому числі і взятих у людей, народжених за 22 роки до ядерних випробувань, зміст 14С був підвищеним. Це означає, що оновлення клітин серця відбувається протягом усього життя людини.
Після цього додаткові експерименти вчених підтвердили, що розмножуються саме кардіоміцити, а не інші клітини міокарда. Також поглиблені дослідження показали, що накопичення радіоізотопу в кардіоміоцитах відбувається саме внаслідок їх регенерації. Інші процеси або хвороби, як вдалося довести, можуть вносити лише досить незначні зміни в вміст 14С в тканинах - нижче межі чутливості методу.
Потім дослідники мали вирішити питання, як швидко можуть оновлюватися кардіоміоцити. Для цього вони випробували кілька математичних моделей, підбираючи ту, що найкращим чином описує експериментальні дані. Обрана модель дозволила розрахувати, що у віці 25 років у людини діляться приблизно 1% кардіоміоцитів на рік. З віком їх активність стає меншою, і до 75 років становить близько 0,45%. Таким чином, оновлюваність кардіоміоцитів протягом життя низька, однак так званий регенеративний потенціал у тканині серця є. Це означає, що є міцна підстава для створення лікарських препаратів, що посилюють оновлення кардіоміоцитів, тобто сприяють відновленню серцевого м'яза.