Как новенькое: впервые ученые восстановили сердечную мышцу с помощью стволовых клеток

Группа исследователей из Медицинской школы Дьюка — Национального университета Сингапура, использовала стволовые клетки-предшественники, по сути, чистые клетки, способные развиться в любой тип человеческих клеток, для восстановления сердечной мышцы у свиней. Эта процедура способна произвести революцию в лечении повреждений сердечной мышцы, вызванных недостаточным снабжением кислородом, известным как сердечная ишемия, пишет New Atlas.

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

Ишемия сердца происходит, когда сердце лишается кислорода, подобно автомобильному двигателю, работающему без топлива. Недостаток кислорода может привести к необратимым повреждениям и сердечной недостаточности, снижая эффективность работы сердца. Обычно это результат атеросклероза — состояния, при котором в артериях накапливается бляшка, как труба, забитая грязью. Эта закупорка может привести к сердечному приступу, если сосуд будет полным.

Это исследование стоит на фундаменте более ранних исследований, направленных на то, чтобы обратить вспять разрушения, вызванные ишемией. Эти предыдущие исследования изучали потенциал человеческих плюрипотентных стволовых клеток (чПСК), похожих на блоки Lego, из которых можно построить любую часть человеческого тела. Эти клетки обладают уникальной способностью самообновляться, делясь и превращаясь в огромное количество клеток, необходимых нашему организму.

В данном конкретном исследовании ученые выращивали чПСК в своей лаборатории и направляли их развитие в предшественников клеток сердечной мышцы, называемых кардиопрогениторными клетками. Они сделали это с помощью ламинина, белка, который действует как компас, направляя клетки к развитию в определенные ткани. В данном случае использовался ламинин, специфичный для сердца, подобно карте, разработанной для конкретного путешествия.

Затем они ввели около 200 миллионов этих 11-дневных клеток-предшественников сердца в поврежденную сердечную мышцу свиней. Клетки быстро организовались в поврежденной области, сформировали новый трансплантат сердечной мышцы и продолжили созревать, демонстрируя свой огромный потенциал.

Уже через месяц после инъекции эти стволовые клетки были приняты организмом хозяина, говорит Линн Яп, ведущий автор исследования. Кроме того, наблюдался рост новой сердечной ткани и ее функциональное развитие, что намекает на потенциальный метод терапии, который может исцелять сердца, не вызывая негативных последствий.

Введенные клетки также повысили насосную способность сердца и сократили зону гибели мышц, вызванную ишемией. В отличие от предыдущих экспериментов, в которых пересаженные клетки уже начинали биться, потенциально вызывая смертельные нарушения сердечного ритма, в данном исследовании использовались не бьющиеся клетки. Эти клетки созревали и начинали биться после трансплантации, что значительно снижало частоту возникновения аритмии. Кроме того, исследователи отметили отсутствие признаков образования опухолей, что является типичной проблемой при терапии стволовыми клетками.

Помимо своего революционного потенциала, эта методика легко воспроизводима и безопасна, благодаря использованию ламинина для роста стволовых клеток. Соавтор исследования, Энрико Петретто, подчеркнул необходимость постоянной эффективности и воспроизводимости результатов для обеспечения безопасности пациентов. Разработанный командой протокол на основе ламинина достиг именно этого, установив новую веху в регенеративной кардиологии.

"Наша технология еще на один шаг приближает нас к тому, чтобы предложить новое лечение для пациентов с сердечной недостаточностью, — сказал Карл Триггвасон, автор-корреспондент исследования, — Есть надежда, что она даст проблеск выздоровления людям с больным сердцем и при этом сведет к минимуму риск неблагоприятных побочных эффектов".

Ранее Фокус писал о том, что ученые вырастили новое сердце. Они успешно создали принципиально новый органоид, имитирующий раннее развитие человеческого сердца, что потенциально может произвести революцию в области кардиологии.

Также Фокус писал о крохотном импланте на сердце, который находит и лечит аритмию. Графеновый сердечный имплантат легко корректирует аномальные ритмы с помощью света.