Новый метод производства сердечных клеток может стать ключом к лечению сердечной недостаточности: сердечные клетки-предшественники, созданные из клеток кожи, предлагают эффективный и надежный способ улучшить работу сердца.

«Ученые десятилетиями пытались лечить сердечную недостаточность путем трансплантации взрослых сердечных клеток, но эти клетки не могут воспроизводить себя, и поэтому они не выживают в поврежденном сердце», — объяснил Юй Чжан, доктор медицинских наук, ведущий автор исследования и докторант в Институтах Гладстона. «Сгенерированные нами ieCPC могут размножаться и надежно созревать в три типа клеток сердца, что делает их очень многообещающим потенциальным средством лечения сердечной недостаточности».Сердечно-сосудистые клетки-предшественники (CPC) образуются естественным образом, когда сердце формируется в эмбрионе, и дают начало отбору различных типов сердечных клеток. В текущем исследовании, опубликованном в журнале Cell Stem Cell, исследователи смогли создать CPC в лаборатории. Они использовали фармацевтические препараты для улавливания и поддержания сердечных стволовых клеток в предшественнике сердечных клеток, прежде чем они превратились в полнофункциональные сердечные клетки.

Органоспецифические стволовые клетки являются особенными, потому что они могут как развиваться во взрослые клетки, так и бесконечно размножаться. В текущем исследовании ieCPCs экспоненциально увеличивались в течение десятка поколений, создавая достаточно клеток, чтобы потенциально лечить многочисленных пациентов.

Этот тип самообновления особенно важен для лечения сердечной недостаточности, поскольку после сердечного приступа может быть потеряно более одного миллиарда сердечных клеток. Продуктивное обновление клеток означает, что CPC могут быть устойчивым способом замены этих поврежденных клеток. ieCPC могут также развиваться в каждый из трех различных типов клеток сердца: кардиомиоциты, эндотелиальные клетки и гладкомышечные клетки. При введении в сердце клетки спонтанно переходили в эти клетки без каких-либо дополнительных сигналов.

Предыдущие попытки вылечить сердечную недостаточность путем трансплантации взрослых сердечных клеток в значительной степени потерпели неудачу, потому что новые клетки быстро отмирают и не самообновляются, а это означает, что их способность повторно заселять больное сердце ограничена. Кроме того, при трансплантации обычно используется только один тип сердечных клеток — кардиомиоциты или бьющиеся клетки сердечной мышцы, но сердцу для заживления и правильного функционирования требуются все три типа клеток.

Введение некардиальных стволовых клеток в сердце также имело ограниченный успех при лечении сердечной недостаточности. Это связано с тем, что введенные клетки неэффективны при переходе в клетки сердца, поскольку для изменения им требуются сложные сигналы, которые отсутствуют в сердце взрослого человека. Трансплантация некардиальных стволовых клеток также увеличивает риск образования опухолей, так как многие из этих клеток превращаются в клетки других типов помимо целевых клеток сердца. ieCPCs избегают этой проблемы, поскольку они уже заперты в своей судьбе стать сердечными клетками.

В текущем исследовании 90% ieCPC, введенных и оставшихся в сердце мыши после сердечного приступа, успешно трансформировались в функционирующие сердечные клетки, взаимодействуя с существующими клетками и создавая новые кровеносные сосуды. IECPC значительно улучшили функцию сердца, заставляя сердце работать более эффективно, и эффект сохранялся не менее трех месяцев.

Поскольку эти клетки генерируются из клеток кожи, это открывает двери для персонализированной медицины, использующей собственные клетки пациента для лечения сердечных заболеваний.«Сердечные клетки-предшественники могут быть идеальными для регенерации сердца», — сказал старший автор исследования Шэн Дин, доктор философии, старший научный сотрудник Gladstone. «Они являются ближайшими предшественниками функциональных сердечных клеток, и за один шаг они могут быстро и эффективно стать сердечными клетками, как в чашке, так и в живом сердце. С нашей новой технологией мы можем быстро создать миллиарды этих клеток. в блюдо, а затем пересадите их в поврежденное сердце для лечения сердечной недостаточности ».


Новости со всего мира