Як новеньке: вперше вчені відновили серцевий м'яз за допомогою стовбурових клітин

Група дослідників з Медичної школи Дьюка — Національного університету Сінгапуру, використовувала стовбурові клітини-попередники, по суті, чисті клітини, здатні розвинутися в будь-який тип людських клітин, для відновлення серцевого м'яза у свиней. Ця процедура здатна зробити революцію в лікуванні пошкоджень серцевого м'яза, викликаних недостатнім постачанням киснем, відомим як серцева ішемія, пише New Atlas.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та захоплюючі новини зі світу науки!

Ішемія серця відбувається, коли серце позбавляється кисню, подібно до автомобільного двигуна, що працює без палива. Нестача кисню може призвести до незворотних пошкоджень і серцевої недостатності, знижуючи ефективність роботи серця. Зазвичай це результат атеросклерозу — стану, за якого в артеріях накопичується бляшка, як труба, забита брудом. Ця закупорка може призвести до серцевого нападу, якщо судина буде повною.

Це дослідження стоїть на фундаменті більш ранніх досліджень, спрямованих на те, щоб повернути назад руйнування, спричинені ішемією. Ці попередні дослідження вивчали потенціал людських плюрипотентних стовбурових клітин (лПСК), схожих на блоки Lego, з яких можна побудувати будь-яку частину людського тіла. Ці клітини мають унікальну здатність самооновлюватися, ділячись і перетворюючись на величезну кількість клітин, необхідних нашому організму.

У цьому конкретному дослідженні вчені вирощували лПСК у своїй лабораторії та направляли їхній розвиток у попередників клітин серцевого м'яза, які називаються кардіопрогеніторними клітинами. Вони зробили це за допомогою ламініну, білка, який діє як компас, направляючи клітини до розвитку в певні тканини. У даному випадку використовувався ламінін, специфічний для серця, подібно до карти, розробленої для конкретної подорожі.

Потім вони ввели близько 200 мільйонів цих 11-денних клітин-попередників серця в пошкоджений серцевий м'яз свиней. Клітини швидко організувалися в пошкодженій ділянці, сформували новий трансплантат серцевого м'яза і продовжили дозрівати, демонструючи свій величезний потенціал.

Уже через місяць після ін'єкції ці стовбурові клітини були прийняті організмом господаря, каже Лінн Яп, провідна авторка дослідження. Крім того, спостерігалося зростання нової серцевої тканини та її функціональний розвиток, що натякає на потенційний метод терапії, який може зцілювати серця, не викликаючи негативних наслідків.

Введені клітини також підвищили насосну здатність серця і скоротили зону загибелі м'язів, викликану ішемією. На відміну від попередніх експериментів, у яких пересаджені клітини вже починали битися, потенційно спричиняючи смертельні порушення серцевого ритму, в даному дослідженні використовували клітини, які не б'ються. Ці клітини дозрівали і починали битися після трансплантації, що значно знижувало частоту виникнення аритмії. Крім того, дослідники відзначили відсутність ознак утворення пухлин, що є типовою проблемою під час терапії стовбуровими клітинами.

Крім свого революційного потенціалу, ця методика легко відтворювана і безпечна, завдяки використанню ламініну для росту стовбурових клітин. Співавтор дослідження, Енріко Петретто, наголосив на необхідності постійної ефективності та відтворюваності результатів для забезпечення безпеки пацієнтів. Розроблений командою протокол на основі ламініну досяг саме цього, встановивши нову віху в регенеративній кардіології.

"Наша технологія ще на один крок наближає нас до того, щоб запропонувати нове лікування для пацієнтів із серцевою недостатністю, — сказав Карл Тріггвасон, автор-кореспондент дослідження, — Є надія, що вона дасть проблиск одужання людям із хворим серцем і при цьому зведе до мінімуму ризик несприятливих побічних ефектів".

Раніше Фокус писав, що вчені виростили нове серце. Вони успішно створили принципово новий органоїд, що імітує ранній розвиток людського серця, що потенційно може зробити революцію у сфері кардіології.

Також Фокус писав про крихітний імплант на серці, який знаходить і лікує аритмію. Графеновий серцевий імплантат легко коригує аномальні ритми за допомогою світла.