«Ученые пытались в течение многих десятилетий лечить сердечную недостаточность, пересаживая взрослые сердечные клетки, но эти клетки не могут размножиться, и таким образом, они не выживают в поврежденном сердце», объяснил Юй Чжан, Мэриленд, доктор философии, ведущий автор на исследовании и постдокторский ученый в Институтах Кожаного саквояжа. «Наш произведенный ieCPCs может в изобилии копировать и достоверно назреть в три типа клеток в сердце, которое делает их очень перспективным потенциальным лечением сердечной недостаточности».Сердечно-сосудистые клетки – предшественники (CPCs) произведены естественно, поскольку сердце формируется в эмбрионе, и дайте начало выбору различных видов сердечных клеток. В текущем исследовании, опубликованном в журнале Cell Stem Cell, исследователи смогли создать CPCs в лаборатории.
Они использовали фармацевтические наркотики, чтобы поймать и поддержать сердечные стволовые клетки в сердечном предшествующем государстве, прежде чем они развивались в полностью функциональные сердечные клетки.Определенные для органа стволовые клетки особенные, потому что они могут и развиваться во взрослые клетки и копировать неопределенно. В текущем исследовании ieCPCs расширил по экспоненте более чем дюжину поколений, создав достаточно клеток, чтобы потенциально лечить многочисленных пациентов.
Этот тип самовозобновления особенно важен для лечения сердечной недостаточности, поскольку больше чем один миллиард сердечных клеток может быть потерян после сердечного приступа. Плодовитое возобновление клетки означает, что ieCPCs мог быть стабильным способом заменить те поврежденные клетки. ieCPCs может также развиваться в каждые из трех различных типов сердечных клеток: кардиомиоциты, эндотелиальные клетки и клетки гладкой мускулатуры.
Когда введено в сердце, клетки, спонтанно перешедшие в эти клетки, не нуждаясь ни в каких дополнительных сигналах.Предыдущие попытки лечить сердечную недостаточность, пересаживая взрослые сердечные клетки в основном потерпели неудачу, потому что новые клетки вымирают быстро и не самовозобновляют, означая, что их способность повторно населить больное сердце ограничена. Кроме того, только один тип сердечной клетки – кардиомиоциты или бьющиеся клетки сердечной мышцы – как правило, используются в пересадках, но сердце требует, чтобы все три типа клеток зажили и функционировали правильно.
Впрыскивание несердечных стволовых клеток в сердце также имело ограниченный успех при лечении сердечной недостаточности. Это вызвано тем, что введенные клетки не эффективные при том, чтобы переходить в сердечные клетки, поскольку они требуют сложных сигналов внести изменение, которые отсутствуют во взрослом сердце. Пересадка несердечных стволовых клеток также увеличивает риск для формирования опухоли, поскольку многие клетки превращаются в другие типы клетки помимо целевых сердечных клеток. ieCPCs избегают этой проблемы, поскольку они уже заперты в их судьбу становления сердечными клетками.
В текущем исследовании, 90% ieCPCs, введенного и сохраненного в сердце мыши после сердечного приступа, успешно преобразованного в функционирующие сердечные клетки, бьющиеся существующими клетками и создающие новые кровеносные сосуды. ieCPCs значительно улучшил сердечную функцию, заставив сердце накачать более эффективно, и преимущества, продлившиеся в течение по крайней мере трех месяцев. Поскольку эти клетки произведены от клеток кожи, это открывает дверь для персонализированной медицины, используя собственные камеры пациента, чтобы лечить их болезнь сердца.
«Сердечные клетки – предшественники могли быть идеальными для сердечной регенерации», сказал ведущий автор Шэн Дин, доктор философии, главный следователь в Gladstone. «Они – самый близкий предшественник функциональных сердечных клеток, и, в единственном шаге, они могут быстро и эффективно стать сердечными клетками, и в блюде и в живом сердце. С нашей новой технологией мы можем быстро создать миллиарды этих клеток в блюде и затем пересадить их в поврежденные сердца, чтобы лечить сердечную недостаточность».