Исследователи трансплантировали стволовые клетки-предшественники в поврежденную сердечную мышцу свиней, восстанавливая поврежденные клетки и улучшая работу сердца. Исследование может привести к лечению, которое может регенерировать сердечную мышцу, поврежденную недостатком кислорода.
Ишемия сердца возникает, когда сердечная мышца испытывает кислородное голодание. Если она затянется, ишемия может привести к необратимым повреждениям и сердечной недостаточности, влияя на способность сердца эффективно сокращаться. Наиболее распространенной причиной ишемии сердца является атеросклероз, скопление бляшек в артериях. Если артерия полностью блокируется бляшкой, это приводит к сердечному приступу или инфаркту миокарда.
Предыдущие исследования рассматривали способы обратить вспять повреждение сердечной мышцы, вызванное ишемией, включая трансплантацию плюрипотентных стволовых клеток человека (чПСК), которые представляют собой незрелые клетки, способные обновляться путем деления и дифференцировки в первичные группы клеток, составляющих организм человека. . Их можно использовать для создания любой необходимой клетки или ткани.
В ходе доклинических испытаний исследователи из Медицинской школы Национального университета Сингапура (Duke-NUS) вырастили лабораторные hPSC и заставили их дифференцироваться в клетки-предшественники сердечной мышцы, называемые сердечными клетками-предшественниками. Ключом к процессу стало использование исследователями ламинина, белка, который управляет развитием определенных типов клеток тканей. Здесь исследователи выращивали клетки-предшественники на основе типа ламинина, обнаруженного в сердце.
Примерно 200 миллионов 11-дневных клеток-предшественников вводили в поврежденную сердечную мышцу свиней. Было замечено, что они быстро организуются в поврежденной ткани, создают трансплантат сердечной мышцы и продолжают созревать.
«Уже через четыре недели после инъекции произошло быстрое приживление, что означает, что организм принимает пересаженные стволовые клетки», — сказал Линн Яп, ведущий автор исследования. «Мы также наблюдали рост новой сердечной ткани и увеличение функционального развития, что позволяет предположить, что наш протокол может стать эффективным и безопасным средством для клеточной терапии».
Исследователи также увидели значительное улучшение насосной способности сердца и уменьшение площади зоны гибели мышц, вызванной ишемией.
Электроанатомические карты сердца свиньи до и после трансплантации стволовых клеток-предшественников. Области, выделенные фиолетовым цветом, представляют собой здоровые ткани, в то время как области других цветов показывают поврежденные ткани. Karl Tryggvason & Линн Яп
В предыдущих исследованиях пересаживали клетки сердечной мышцы, которые уже начали биться, что приводило к фатальным сердечным аритмиям. В текущем исследовании исследователи использовали не бьющиеся клетки, которые созрели и начали биться после трансплантации. Использование клеток не бьющегося сердца снизило частоту аритмий вдвое. Когда аритмии действительно возникали, они были временными и проходили сами по себе примерно через 30 дней. Кроме того, трансплантированные клетки не вызывают образования опухоли, что является еще одной проблемой, связанной с терапией стволовыми клетками.
Исследователи говорят, что их метод легко воспроизводим и безопасен благодаря использованию ламинина для выращивания стволовых клеток.
«Для обеспечения безопасности пациентов крайне важно, чтобы клеточная терапия демонстрировала постоянную эффективность и воспроизводимые результаты», — сказал Энрико Петретто, один из соавторов исследования. «Благодаря обширному анализу молекулярной и генной экспрессии мы продемонстрировали, что наш основанный на ламинине протокол создания функциональных клеток для лечения болезней сердца обладает высокой воспроизводимостью».
Многообещающие результаты исследования могут привести к созданию лечения, способного регенерировать сердце мышца, поврежденная ишемией.
«Наша технология приближает нас на один шаг к тому, чтобы предложить новое лечение для пациентов с сердечной недостаточностью, которые в противном случае жили бы с больным сердцем и имели небольшие шансы на выздоровление», — сказал Карл Трюггвасон, соответствующий автор исследования. «Это также окажет большое влияние на область регенеративной кардиологии, предлагая проверенный протокол, который может восстановить поврежденные сердечные мышцы при одновременном снижении риска неблагоприятных побочных эффектов».
Исследование было опубликовано. в журнале Регенеративная медицина NPJ.
