Впервые в медицинской науке израильским ученым удалось превратить клетки кожи пациентов с сердечной недостаточностью в здоровые новые клетки сердечной мышцы, сообщает Medical News Today.
Результаты исследования, проведенного под руководством Лиора Гепштейна (Lior Gepstein) из Медицинского центра Рамбам в Хайфе, опубликованы в European Heart Journal.
"Мы показали, что можно взять клетки кожи у пожилых пацентов с прогрессирующей сердечной недостаточностью и получить из них сокращающиеся в лабораторных условиях здоровые и молодые клетки, точно такие, из каких состояла сердечная мышца этих пациентов, когда они только родились. Это ново и удивительно", - говорит профессор Гепштейн.
Авторы исследования изъяли клетки кожи у двух мужчин с сердечной недостаточностью, одному 51 год, другому – 61. Этот материал перепрограммировали с помощью трех факторов транскрипции (Sox2, Oct4 и Klf4), которые вместе с известной лекарственной молекулой – вальпроевой кислотой, которая изменяет свойства натриевых каналов мембран, вносили в ядро изъятых клеток.
В результате такого перепрограммирования были получены плюрипотентные стволовые клетки человека (human-induced pluripotent stem cells (hiPSCs), подобные эмбриональным стволовым клеткам, из которых на следующем этапе работ вырастили клетки серднечной мышцы (кардиомиоциты).
Эти кардиомиоциты не отличались от подобных клеток, полученных в контрольных экспериментах при использовании в качестве исходного материала клеток кожи молодых и здоровых добровольцев.
Новые клетки сердечной мышцы, внесенные в уже существующую подобную ткань начинали биться в унисон через 24-48 часов.
Полученную из новых кардиомиоцитов ткань трансплантировали в серде здоровых крыс, где имплантат также синхронизировался с хозяйским органом.
В отличие от первых экспериментов по перепрограммированию взрослых клеток в индуцированные плюрипотентные, в опытах израильских ученых не был задействован четвертый фактор транскрипции под названием c-Myc, который известен как онкоген.
Кроме того, авторы использовали альтернативную предыдущим стратегию вирусного переноса факторов перепрограммирования в клеточное ядро: после того как информация достигала цели, они удаляли вирус во избежание онкогенеза, вызываемого встраиванием в генетический материал клетки вирусной генетической последовательности.
По мнению ученых клинические испытания метода восстановления пораженной сердечной мышцы с помощью человеческих индуцированных плюрипотентных клеток могут начаться не раньше чем через пять-десять лет. Главным препятствием на этом пути, по мнению профессора Гепштейна, является опасность онкогенеза: полученные в результате перепрограммирования клетки могут выйти из-под контроля и превратиться в опухолевые клетки.
Несомненным преимуществом продемонстрированного подхода является то, что кардиомиоциты для замены поврежденного участка выращены из клеток пациента, следовательно, не должны отторгаться как чужеродный материал.
