РНК-интерференция при инфаркте превратит рубцовую ткань в миоциты
Фибробласты рубцовой ткани сердца перепрограммированы в кардиомиоциты с помощью микроРНК
LifeSciencesToday по материалам Duke University Health System:
Duke Team Turns Scar Tissue into Heart Muscle Without Using Stem Cells
Ученым из Медицинского центра Университета Дьюка (Duke University Medical Center), США, удалось перепрограммировать клетки рубцовой ткани, образующейся в сердце после инфаркта миокарда, в клетки мышцы, не прибегая к трансплантации стволовых клеток. Успешными оказались как исследования in vitro, так и, впервые, эксперименты на живых мышах.
(Статья Jayawardena et al. MicroRNA-Mediated In Vitro and In Vivo Direct Reprogramming of Cardiac Fibroblasts to Cardiomyocytes опубликована в журнале Circulation Research – ВМ.)
Репопуляция поврежденного сердца новыми функциональными кардиомиоцитами остается для регенеративной медицины сложной задачей. Идеальным терапевтическим подходом была бы прямая трансформация поврежденных областей в функциональную ткань in situ.
Для прямого перепрограммирования клеток рубцовой ткани – фибробластов – в кардиомиоциты американские ученые использовали микроРНК – молекулы-регуляторы, контролирующие активность множества генов, – продемонстрировав потенциал более простого процесса регенерации тканей.
Используя комбинаторную стратегию, они нашли комбинацию молекул микроРНК (1, 133, 208 и 499), способную индуцировать прямое перепрограммирование фибробластов в клетки с характеристиками кардиомиоцитов. Перепрограммирование клеток подтверждается экспрессией маркеров зрелых кардиомиоцитов, организацией саркомеров и спонтанным потоком ионов кальция.
Если запланированные дополнительные исследования на клетках человека подтвердят возможности этого подхода, откроются пути к разработке нового метода лечения многих из 23 миллионов жителей планеты, страдающих сердечной недостаточностью – последствием замещения кардиомиоцитов в зоне омертвевшего участка мышцы рубцовой тканью после перенесенного инфаркта миокарда. Широкие горизонты откроются в терапии и других заболеваний.
Образовавшийся в коронарной артерии тромб блокирует кровоток и приводит к гибели участка сердечной мышцы.
Погибшая сердечная мышца практически не восстанавливаются и замещаются рубцовой тканью, снижая способность органа перекачивать кровь.
Репопуляция поврежденного сердца новыми функциональными кардиомиоцитами остается для регенеративной медицины сложной задачей.
Успешные эксперименты по прямому перепрограммированию фибробластов рубцовой ткани в кардиомиоциты с помощью микроРНК прямо в сердце мышей, возможно, устранят одного из препятствий на пути развития регенеративной медицины сердца – необходимость трансплантации стволовых клеток.
«Это важное открытие, имеющее большое терапевтическое значение», - полагает профессор медицины Виктор Дж. Дзау (Victor J. Dzau), MD, один из старших авторов статьи, опубликованной он-лайн в журнале Circulation Research. «Если это можно сделать в сердце, то можно сделать и в головном мозге, почках и других тканях. Это совершенно новый путь регенерации ткани».
Использование микроРНК для прямого перепрограммирования клеток с целью регенерации тканей имеет целый ряд преимуществ перед генетическими методами перепрограммирования и трансплантацией стволовых клеток, поведение которых в организме пока во многом непредсказуемо. Подход к перепрограммированию, основанный на микроРНК, позволяет устранить несколько препятствий на пути развития регенеративной медицины, например, опасность нежелательных генетических изменений в клетках, а также снимает многие вопросы этического характера, тревожащие общество в связи с использованием человеческих эмбрионов.
«Для науки о перепрограммировании это интереснейший этап», - считает первый автор исследования Тиланти Джайавардена (Tilanthi Jayawardena), PhD. «Это очень молодая область, и мы все только начинаем осознавать, что это означает – переключить судьбу клетки. Мы считаем, что нашли, как это сделать, и наш способ обладает большим потенциалом».
«Мы доказали состоятельность нашей концепции», - оценивает достигнутые результаты профессор Дзау. «Пока мы находимся на самой ранней стадии исследования и показали только то, что это выполнимо на животных моделях. Несмотря на то, что это очень значительный шаг вперед, мы еще не готовы к испытаниям на организме человека».
В ближайшее время новый подход будет протестирован на более крупных животных. Если эти эксперименты и также дальнейшие исследования на организме человеке окажутся успешными, новый метод терапии может быть разработан в течение ближайших десяти лет.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
02.05.2012