Širdies progenitorinės ląstelės sukuria sveiką audinį

Po širdies priepuolio žmogaus kūnas nepajėgus atstatyti prarastų audinių, nes širdis nesugeba sukurti naujų raumenų. Tačiau gydymas širdies progenitorinėmis ląstelėmis gali sukelti funkcinių širdies ląstelių susidarymą pažeistose vietose. Šį naują terapinį metodą pristatė tarptautinė komanda Gamtos ląstelių biologija. Klinikinius tyrimus siekiama pradėti per artimiausius dvejus metus.

Kaip atkurti širdies veiklą po infarkto? Pasaulio sveikatos organizacijos (PSO) duomenimis, kasmet pasaulyje nuo širdies ir kraujagyslių ligų miršta 18 mln., tai yra visame pasaulyje atliekamų tyrimų objektas. Galimas atsakymas galėtų būti gydymas praturtintu iš žmogaus pluripotentinių kamieninių ląstelių gautų skilvelių pirmtakų arba trumpiau – HVP. Tarptautinė komanda, kurią sudaro Miuncheno technikos universitetas (TUM) ir jo universitetinė ligoninė Klinikum rechts der Isar, Švedijos Karolinska Institutet, Švedijos biotechnologijų startuolis Procella Therapeutics ir biofarmacijos įmonė AstraZeneca ištyrė šį požiūrį žurnale paskelbtame tyrime. Gamtos ląstelių biologija.

Daugelis širdies ligų sukelia širdies raumens ląstelių ir kraujagyslių mirtį. Juos pakeičia fibrozinis randinis audinys, dėl kurio toliau blogėja širdies veikla. Kai kurie gyvūnai, ypač varliagyviai ir žuvys, gali atitaisyti tokią žalą – suaugusio žmogaus širdyje tokios galimybės beveik visiškai nėra. Vienas eksperimentinis būdas atkurti prarastą širdies audinį yra kamieninių ląstelių terapija. Ankstesni tyrimai apėmė širdies ląstelių, išaugintų iš kamieninių ląstelių, naudojimą, ypač: kardiomiocitus. Tačiau pasireiškė dažni šalutiniai poveikiai, tokie kaip nereguliarus širdies plakimas ir mirtina aritmija.

Širdies progenitorinės ląstelės vietoj diferencijuotų širdies ląstelių

Priešingai, komanda, dirbanti su Karl-Ludwig Laugwitz, TUM kardiologijos profesoriumi, tiria žmogaus skilvelių progenitorines ląsteles. Šios ląstelės vaidina lemiamą vaidmenį formuojant širdį vystymosi metu. Laikui bėgant jie diferencijuojasi į įvairius širdies ląstelių tipus, įskaitant kardiomiocitus. Komandai pavyko pagaminti daug tokių HVP iš žmogaus embriono pluripotentinių kamieninių ląstelių. „Tai yra dviejų dešimtmečių mūsų darbo kulminacija, siekiant rasti idealią ląstelę širdžiai atstatyti“, – sako Kennethas R. Chienas, Karolinska instituto širdies ir kraujagyslių tyrimų profesorius.

Sudėtingi molekuliniai mechanizmai

Su šiomis ląstelėmis mokslininkai ištyrė sudėtingus molekulinius procesus, susijusius su pažeistų širdies raumens sričių taisymu. „Laboratoriniuose tyrimuose galėjome parodyti, kaip HVP tam tikra prasme gali atsekti pažeistas širdies sritis, migruoti į sužalojimo vietas ir subręsti į veikiančias širdies ląsteles. Jie taip pat aktyviai užkerta kelią rando audinio susidarymui kryžminiu ryšiu su fibroblastais, kaip vadiname ląsteles, kurios sudaro nefunkcinio jungiamojo audinio struktūrinį pagrindą“, – sako prof. Laugwitzas, vadovaujantis TUM Richts der Isar klinikos pirmajam medicinos skyriui.

Sėkmingas kiaulių širdžių gydymas

Kaip kitą žingsnį, tarpdisciplininė komanda naudojo kiaules, siekdama ištirti pažeistos širdies gydymo HVP veiksmingumą. Fiziologiškai kiaulių širdys yra gana panašios į žmonių. Todėl eksperimentai su kiaulėmis dažnai atliekami prieš pat tyrimų su žmonėmis pradžią. Rezultatai rodo, kad širdies pažeidimai gali būti patikimai ištaisyti net ir dideliems gyvūnams, nepastebėjus jokio rimto šalutinio poveikio. “Gydymas sėkmingai parodė naujų širdies audinių susidarymą ir, svarbiausia, pagerino širdies funkciją ir sumažino randų audinį”, – sako dr. Regina Fritsche-Danielson, „AstraZeneca“ tyrimų ir ankstyvosios plėtros vadovė.

Mokslininkai siekia pradėti klinikinius tyrimus per ateinančius dvejus metus

Per ateinančius mėnesius ir metus mokslininkai planuoja išversti savo dabartinius tyrimų rezultatus, kad sukurtų širdies ligų gydymą. Svarbus tarpinis žingsnis yra hipoimunogeninių HVP linijų sukūrimas. Šiuo metu būtina inaktyvuoti recipiento imuninę sistemą, kad ji nesunaikintų ląstelių gydymo. Hipoimunogeninės ląstelės pašalintų šio žingsnio poreikį, nes jos nebūtų identifikuojamos kaip svetimkūniai recipientui. Bus atliekami tolesni hipoimunogeninių ląstelių ir galimo šalutinio poveikio tyrimai. Siekiama per ateinančius dvejus metus pradėti klinikinius HVP terapinio naudojimo tyrimus.

„Naujos įžvalgos apie HVP terapinį naudojimą yra svarbus etapas gydant įvairius sunkiu širdies nepakankamumu sergančius pacientus“, – sako prof. Karlas-Ludwigas Laugwitzas. “Ypač vyresnio amžiaus pacientams, sergantiems kartu sergančiomis ligomis, kuriems didelė širdies operacija būtų pernelyg didelė įtampa, būtų naudingas gydymas HVP.”

Publikacija:

CM Poch, KS Foo, MT De Angelis, K. Jennbacken, G. Santamaria, A. Bähr, Q.-D. Wang, F. Reiter, N. Hornaschewitz, D. Zawada, T. Bozoglu, I. My, A. Meier, T. Dorn, S. Hege, ML Lehtinen, YL Tsoi, D. Hovdal, J. Hyllner, S. Schwarz, S. Sudhopp, V. Jurisch, M. Sini, M.D. Fellows, M. Cummings, J. Clarke, R. Baptista, E. Eroglu, E. Wolf, N. Klymiuk, K. Lu, R. Tomasi A. Dendorferis, M. Gaspari, E. Parrotta, G. Cuda, M. Krane, D. Sinnecker, P. Hoppmann, C. Kupatt, R. Fritsche-Danielson, A. Moretti, KR Chien ir K.-L. Laugwitzas. „Migracinės ir antifibrotinės programos apibrėžia žmogaus širdies pirmtakų regeneracinį potencialą“. Gamtos ląstelių biologija (2022). DOI: 10.1038 / s41556-022-00899-8.

Daugiau informacijos:

Kadangi gydymas vis dar yra ikiklinikinėje fazėje, klinikiniuose tyrimuose dalyvauti dar negalima.

Šis darbas buvo paremtas dotacijomis iš: Europos mokslinių tyrimų tarybos, ERC 743225 (prof. Kennethui Chienui), ERC 788381 (prof. Alessandrai Moretti) ir ERC 101021043 (prof. Christianui Kupattui); Vokietijos tyrimų fondas, Transregio tyrimų skyrius 152 (prof. Moretti, prof. Karl-Ludwig Laugwitz) ir 267 (prof. Moretti, prof. Laugwitz ir prof. Kupatt); Švedijos mokslinių tyrimų tarybos išskirtinis profesorius Grantas (prof. Chienui); DZHK (Vokietijos širdies ir kraujagyslių tyrimų centras).

Didelės raiškos vaizdai:

https://mediatum.ub.tum.de/1658419


Leave a Comment

Your email address will not be published.