Стволовые клетки смогли восстановить сердце, поврежденное ишемической болезнью
Ишемия сердца возникает, когда сердечная мышца испытывает кислородное голодание. Если оно затянется, ишемия может привести к необратимым повреждениям и сердечной недостаточности, лишив сердце способности 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 (пПСК). Это 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 пПСК и заставили их дифференцироваться в клетки-предшественники сердечной мышцы. Ключом к процессу стало использование исследователями ламинина — белка, который управляет развитием определенных типов клеток тканей. Ученые выращивали клетки-предшественники на основе ламинина, обнаруженного в сердце.
Приблизительно 200 миллионов 11-дневных клеток-предшественников ввели в поврежденную сердечную мышцу свиней. Было замечено, что они быстро организуются внутри поврежденной ткани, создают трансплантат сердечной мышцы и продолжают созревать.
«Уже через четыре недели после инъекции произошло быстрое приживление, а значит, организм принимает пересаженные стволовые клетки, — рассказал Линн Яп, ведущий автор исследования. — Мы также наблюдали рост новой сердечной ткани и увеличение функционального развития. Это позволяет предположить, что наш протокол может стать эффективным и безопасным средством для клеточной терапии».
Исследователи также увидели значительное улучшение способности сердца перекачивать кровь и уменьшение размера зоны мышечной гибели, вызванной ишемией.
Опасность пересадки клеток
В предыдущих исследованиях ученые пересаживали клетки сердечной мышцы, которые уже начали биться, что приводило к фатальным сердечным аритмиям. В текущей работе исследователи использовали небьющиеся клетки, которые созрели и начали биться ужепосле трансплантации. Это снизило частоту аритмий вдвое. Когда же сбои в сердечном ритме все-таки возникали, они были временными и проходили сами по себе примерно через 30 дней. Кроме того, трансплантированные клетки не вызывали образования опухоли, что является еще одной частой проблемой, связанной с терапией стволовыми клетками.
Исследователи говорят, что их метод легко воспроизводим и безопасен благодаря использованию ламинина.
«Для обеспечения безопасности пациентов крайне важно, чтобы клеточная терапия демонстрировала постоянную эффективность и воспроизводимые результаты, — пояснил Энрико Петретто, один из соавторов исследования. — Мы продемонстрировали, что наш основанный на ламинине протокол создания функциональных клеток для лечения сердечных заболеваний обладает высокой воспроизводимостью».
Многообещающие результаты исследования могут привести к лечению, которое сможет восстановить сердечную мышцу, поврежденную ишемией.
«Новая технология на один шаг приближает нас к тому, чтобы предложить новое лечение для пациентов с сердечной недостаточностью, которые в противном случае жили бы с больным сердцем и имели бы небольшие шансы на выздоровление», — отметил Карл Трюггвасон, соответствующий автор исследования. «Она также окажет большое влияние на область регенеративной кардиологии, предлагая испытанные [на практике] меры, которые помогут восстановить поврежденную сердечную мышцу при одновременном снижении риска неблагоприятных побочных эффектов», — добавил он.