Система наведения для стволовых клеток
Как поставить стволовые клетки на место?
ChemPort.Ru по материалам Chemical & Engineering News: Putting Stem Cells In Their Place
У людей, страдающих от таких хронических заболеваний, как диабет и рассеянный склероз, истонченные сосуды зачастую воспалены, что значительно увеличивает риск сердечного приступа и инсульта.
Ряд исследователей надеется, что использование собственных стволовых клеток пациента для повторного выращивания здоровой ткани может подавить воспалительные процессы и вернуть сосудам их здоровое состояние. Новое полимерное покрытие может оказаться поводырем, который поможет стволовым клеткам найти воспаленную эндотелиальную ткань и прикрепиться к ней.
Система для наведения стволовых клеток состоит из гиперразветвленного полимера, модифицированного пептидами, связывающимися с тканями сердечнососудистой системы и липофильными октадецильными цепями. При контакте со стволовыми клетками октадецильные цепи связываются с мембранами клеток, а пептиды – с поверхностью клетки кровеносных сосудов.
Наведение стволовых клеток на определенные ткани, как, например, внутренние стенки воспаленных кровеносных сосудов, представляет собой сложный процесс, так как после инъекции в кровоток пациента клетки быстро распространяются по всему организму. Ряд исследователей и ранее делали попытки заставить стволовые клетки прикрепляться к определенным типам ткани. Однако, как отмечает Хьюнджун Конг (Hyunjoon Kong) из Университета Иллинойса, разработанные в настоящее время приемы управления стволовыми клетками трудоемки и в ряде случаев могут убить клетки. Исследователь подчеркивает, что целью его исследовательской группы был поиск молекулы, которая могла бы самоорганизоваться со стволовыми клетками и направить их на нужную ткань. По его словам, если бы такую молекулу удалось бы разработать, это позволило бы врачу просто смешать стволовые клетки пациента с «волшебной» молекулой и ввести в кровоток пациента эту смесь.
Конг с соавторами синтезировал молекулу, содержащую пептиды, специфически связывающиеся с белками, распространенными на внутренней поверхности воспаленных сосудов. Эти пептиды были связаны с разветвленными полимерами на основе глицерина, которые играли роль шаблона для размещения пептидов.
Чтобы связать систему со стволовыми клетками, исследователи модифицировали гиперразветвленные полимеры липофильными октадецильными фрагментами, которые могут самопроизвольно встраиваться в липидную мембрану клеток.
Для проверки возможностей новых молекул исследователи ввели в микрокапилляр, моделировавший воспаленный кровеносный сосуд, смесь полученного соединения и мезенхимных стволовых клеток. Устройство перегоняло смесь клеток и молекулы над колонией эндотелиальных клеток, изображавших воспаленную ткань, а исследователи подсчитывали количество стволовых клеток, прикрепляющихся к «участку воспаленной ткани». В сравнении с немодифицированными стволовыми клетками клетки с покрытием из новой молекулы прикреплялись к нужному участку вдвое чаще.
Несмотря на уже отмеченное преимущество новой системы, Конг подчеркивает, что сможет сделать систему еще более селективной и эффективной за счет изменения строения гиперразветвленного полимера, которое бы позволило пептидам и углеводородным остаткам не мешать друг другу.
Статья Jeong et al. Leukocyte-Mimicking Stem Cell Delivery via in Situ Coating of Cells with a Bioactive Hyperbranched Polyglycerol опубликована в Journal of American Chemical Society.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
29.04.2013