Кардиальные клетки-предшественники генерируют здоровую ткань после сердечного приступа

После сердечного приступа человеческое тело не способно восстанавливать утраченные ткани из-за неспособности сердца генерировать новые мышцы. Однако лечение клетками-предшественниками сердца может привести к образованию функциональных клеток сердца на поврежденных участках. Этот новый терапевтический подход представлен международной командой в Природа Клеточная Биология. Цель состоит в том, чтобы начать клинические исследования в течение следующих двух лет.


Как восстановить работу сердца после инфаркта? По оценкам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), ежегодно во всем мире от сердечно-сосудистых заболеваний умирает 18 миллионов человек, и это является предметом исследований во всем мире. Возможным ответом может быть лечение обогащенным пулом желудочковых предшественников, полученных из плюрипотентных стволовых клеток человека, или сокращенно HVP. Международная команда, состоящая из Мюнхенского технического университета (TUM) и его университетской больницы Klinikum rechts der Isar, шведского Каролинского института, шведского биотехнологического стартапа Procella Therapeutics и биофармацевтической компании AstraZeneca, изучила этот подход в исследовании, опубликованном в журнале. Природа Клеточная Биология.

Многие болезни сердца приводят к гибели клеток сердечной мышцы и кровеносных сосудов. Они замещаются фиброзной рубцовой тканью, что вызывает дальнейшее ухудшение работы сердца. Некоторые животные, в частности земноводные и рыбы, способны восстанавливать такие повреждения — способность, почти полностью отсутствующая в сердце взрослого человека. Одним из экспериментальных подходов к восстановлению утраченной сердечной ткани является терапия стволовыми клетками. Предыдущие исследования включали использование клеток сердца, выращенных из стволовых клеток, в частности: кардиомиоцитов. Однако возникали частые побочные эффекты, такие как нерегулярное сердцебиение и фатальная аритмия.

Кардиальные клетки-предшественники вместо дифференцированных клеток сердца

Напротив, команда, работающая с Карлом-Людвигом Лаугвицем, профессором кардиологии в ТУМ, исследует клетки-предшественники желудочков человека. Эти клетки играют решающую роль в формировании сердца во время развития. Со временем они дифференцируются в различные типы клеток сердца, включая кардиомиоциты. Команде удалось получить большое количество таких HVP из эмбриональных плюрипотентных стволовых клеток. «Это кульминация двух десятилетий нашей работы по поиску идеальной клетки для восстановления сердца», — говорит Кеннет Р. Чиен, профессор сердечно-сосудистых исследований Каролинского института.

Сложные молекулярные механизмы

С помощью этих клеток ученые изучили сложные молекулярные процессы, связанные с восстановлением поврежденных участков сердечной мышцы. «В лабораторных исследованиях мы смогли показать, как HVP могут, в некотором смысле, отслеживать поврежденные области в сердце, мигрировать в места повреждения и созревать в работающие клетки сердца. Они также активно предотвращают образование рубцовой ткани, взаимодействуя с фибробластами, как мы называем клетки, формирующие структурный каркас нефункциональной соединительной ткани», — говорит профессор Лаугвиц, возглавляющий Первое медицинское отделение Клиники Рехтс дер Изар ТУМ.

Успешное лечение свиных сердец

В качестве следующего шага междисциплинарная группа использовала свиней для изучения эффективности лечения поврежденного сердца с помощью HVP. Физиологически свиные сердца очень похожи на человеческие. В результате эксперименты на свиньях часто проводятся незадолго до начала исследований на людях. Результаты показывают, что повреждение сердца может быть надежно восстановлено даже у крупных животных без каких-либо серьезных побочных эффектов. «Лечение успешно продемонстрировало образование новой сердечной ткани и, что важно, улучшение сердечной функции и уменьшение рубцовой ткани», — говорит д-р Регина Фриче-Дэниелсон, руководитель отдела исследований и ранних разработок компании «АстраЗенека».