Революционная разработка. Новые стволовые клетки открывают путь к безопасной трансплантации сердца

В прошлом приживленные стволовые клетки вызывали опасные сердечные ритмы, что делало терапию стволовыми клетками рискованным предложением для пациентов с инфарктом миокарда и сердечной недостаточностью.

Исследователи из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сиэтле создали инженерные стволовые клетки, которые потенциально могут помочь регенерации поврежденных сердец, не вызывая опасных сердечных ритмов. Терапия поврежденных сердец стволовыми клетками была сложной из-за риска возникновения аритмии, которая может привести к сердечной недостаточности и смерти, пишет SciTechDaily.

В Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и интересные новости из мира науки!

Команда под руководством Чака Мюрри использовала плюрипотентные стволовые клетки для создания терапевтических сердечных клеток, которые могут заменить утраченную сердечную мышцу в результате инфаркта миокарда, или сердечного приступа. В предыдущих исследованиях они успешно ввели плюрипотентные стволовые клетки в поврежденные стенки сердца, показав, что клетки интегрировались в сердечную мышцу и улучшили ее сократимость. Однако в первые недели после приживления клетки вызывали опасный скачок частоты сердечных сокращений, что было серьезным осложнением, которое требовало решения.

Для решения этой проблемы исследователи использовали метод секвенирования РНК, чтобы выяснить, какие ионные каналы создавались в разное время по мере созревания клеток. Они обнаружили, что некоторые типы ионных каналов появляются на ранних стадиях развития и затем исчезают по мере созревания клетки, в то время как другие типы ионных каналов появляются на более поздних стадиях развития. Они использовали редактирование генома на основе CRISPR для систематического выключения деполяризующих генов или активации реполяризующих генов, но ни одно редактирование одного гена не устранило учащенные сердечные ритмы.

Наконец, они создали линию стволовых клеток, в которой были нокаутированы три деполяризующих гена и активирован один реполяризующий ген, что привело к созданию кардиомиоцитов, которые они назвали MEDUSA, не генерирующих опасных сердечных ритмов. Кардиомиоциты MEDUSA приживаются в сердце, превращаются во взрослые клетки, электрически интегрируются в сердечную мышцу и бьются синхронно с естественным ритмом.

Несмотря на то, что необходимы дополнительные испытания созданных клеток, Чак Мюрри считает, что его команда преодолела самое большое препятствие на пути к регенерации человеческого сердца. Этот прорыв потенциально может привести к разработке терапии стволовыми клетками для поврежденных сердец и спасти множество жизней.

Ранее Фокус писал про аналогичную технологию для создания "мини-сердец". Немецкие ученые успешно создали принципиально новый органоид, имитирующий раннее развитие человеческого сердца, что потенциально может произвести революцию в области кардиологии.