Впервые в медицинской науке, израильские ученые успешно повернули клетки кожи от пациентов сердечной недостаточности в здоровые новые клетки сердечной мышцы.Это достижение значительно, поскольку оно открывает перспективу лечения пациентов сердечной недостаточности с их собственными, вызванными человеком плюрипотентными стволовыми клетками (hiPSCs), чтобы фиксировать их поврежденные сердца.
Кроме того, клетки избежали бы отклоняться столь иностранные, как они будут получены от самих пациентов. Исследование издается в европейском Сердечном Журнале.Однако исследователи заявляют, что это могло взять минимум 5 – 10 лет, прежде чем клинические испытания могли начаться из-за многих препятствий, которые должны быть преодолены перед использованием hiPSCs, у людей возможно.
Несмотря на то, что были успехи в биологии стволовой клетки и разработке ткани, один из ученых основных проблем стояли, было отсутствие хороших источников мышечных клеток человеческого сердца и отторжения иммунной системой. Кроме того, до сих пор, научный были неспособны продемонстрировать, что сердечные клетки, созданные из hiPSCs, могли объединяться с существующей сердечно-сосудистой тканью.«Что является новым и захватывающим о нашем исследовании, то, что мы показали, что возможно взять клетки кожи от пожилого пациента с прогрессирующей сердечной недостаточностью и закончиться с его собственными камерами избиения в лабораторном блюде, которые являются здоровьем и молодой – эквивалент стадии его сердечных камер, когда он просто родился», сказал профессор Лиор Гепштайн, профессор Медицины (Кардиология) и Физиология в Научно-исследовательской лаборатории Sohnis для Кардиальной Электрофизиологии и Регенеративной Медицины, Технологического института Техниона-Израиля и Медицинского центра Rambam в Хайфе, Израиль, кто привел исследование.
В исследовании профессор Гепштайн, г-жа Лимор Цвай-Дэнтсис и их коллеги восстановили клетки кожи от двух пациентов сердечной недостаточности мужского пола, в возрасте 51 и 61 года, и повторно запрограммировали клетки путем поставки 3 транскрипционных факторов (Sox2, Oct4 и Klf4) в дополнение к маленькой молекуле, названной вальпроевой кислотой, к ядру клетки. Команда не включала транскрипционный фактор, названный c-Myc, поскольку это – известный вызывающий рак ген.Профессор Гепштайн сказал:«Одно из препятствий использованию hiPSCs клинически у людей является потенциалом для клеток, чтобы развиться неконтролируемый и стать опухолями.
Этот потенциальный риск может произойти от нескольких причин, включая опухолеродный фактор c-Myc и случайную интеграцию в ДНК клетки вируса, использующегося, чтобы нести транскрипционные факторы – процесс, известный как инсерционный онкогенез».Кроме того, команда использовала альтернативную стратегию, включающую вирус, переданный, повторно программируя данные к ядру клетки. Однако команда удалила вирус после того, как информация была передана во избежание инсерционного онкогенеза.
Исследователи нашли, что заканчивающиеся hiPSCs смогли дифференцироваться, чтобы стать клетками сердечной мышцы (кардиомиоциты) так же эффективно как hiPSCs, который был развит от здоровых, молодых волонтеров, действовавших как контрольные группы для этого исследования.Команда тогда объединила новые клетки сердечной мышцы с существующей сердечной тканью и нашла, что они начали биться вместе в течение 24-48 часов.Профессор Гепштайн объяснил: «Ткань вела себя как крошечная микроскопическая кардиальная ткань, состоявшая приблизительно из 1 000 клеток в каждой области избиения».После того, как новая ткань была пересажена в сердца здоровых крыс, команда нашла, что пересаженная ткань начала устанавливать связи с клетками в организменной ткани.
Профессор Гепштайн сказал:«В этом исследовании мы показали впервые, что возможно установить hiPSCs от пациентов сердечной недостаточности – кто представляет целевое население пациента для будущих стратегий терапии клетки с помощью этих клеток – и уговаривает их, чтобы дифференцироваться в клетки сердечной мышцы, которые могут объединяться с организменной кардиальной тканью.Мы надеемся, что hiPSCs произошел, кардиомиоциты не будут отклонены после трансплантации в тех же пациентов, из которых они были получены. Будет ли это иметь место или не является центром активного расследования.
Одно из препятствий имея дело с этой проблемой – то, что на данном этапе мы можем только пересадить клетки человека в модели животных и таким образом, мы должны лечить животных с иммунодепрессантами, таким образом, клетки не будут отклонены."Он продолжает:«Существует несколько препятствий клиническому переводу.
Они включают: увеличение масштаба, чтобы получить клинически соответствующее число клеток; разрабатывая стратегии трансплантации, которые увеличат выживание трансплантата клетки, созревание, интеграцию и регенеративный потенциал; разрабатывание безопасных способов, чтобы устранить риски для порождения рака или проблем с нормальным ритмом сердца; дальнейшие анализы у животных; и крупная промышленность, финансирующая, так как это, вероятно, будет очень дорогое усилие. Я предполагаю, что потребуется по крайней мере пять – десять лет к клиническим испытаниям, если можно преодолеть эти проблемы».