Российские ученые создали генномодифицированные клеточные «пластыри»

Команда ученых из МГУ имени М. В. Ломоносова, ФГБУ НМИЦ кардиологии Минздрава РФ и Национального университета Цин Хуа (Тайвань) разработала метод восстановления тканей после ишемии — нарушения кровоснабжения мышцы сердца. Пласты генетически модифицированных стволовых клеток трансплантируют на место поражения, и капилляры, нервы и ткань восстанавливаются. Работа проходила при поддержке РНФ и РФФИ, ее результаты опубликованы в International Journal of Molecular Sciences.

По данным Всемирной организации здравоохранения, за 2016 год от сердечно-сосудистых заболеваний погибло 17,9 миллиона человек. В России смертность от сердечно-сосудистых заболеваний постепенно снижается: в 2007 году от них умерло 1,18 миллиона человек, в 2017 — 860 тысяч. Однако до сих пор ни в России, ни в мире нет эффективных методик восстановления пациентов, перенесших заболевания сердечно-сосудистой системы. Вопрос решает клеточная трансплантология — когда пациенту пересаживают обработанные культуры его собственных тканей. Основная ее проблема — массовая гибель после трансплантации.

В естественных условиях в тканях стволовые клетки сидят в специфическом микроокружении. В клеточной нише они устанавливают контакты с другими клетками и внеклеточным матриксом. И как только клетки теряют эти контакты, запускается внутренний механизм гибели.

Чтобы перешагнуть этот барьер, группа исследователей предложила несколько нововведений в процесс трансплантации. Сперва ученые отбирали жировую ткань у мышей и получали культуру стволовых клеток. С помощью векторной системы на основе аденоассоциированного вируса ученые повышали синтез гепатоцитарного фактора роста HGF. Вектор «заражал» клетки и внедрял в них ген белка. Повышенный синтез фактора стимулировал регенерацию, рост сосудов и нервов, деление клеток. После культивирования клетки не снимали с культуральной чашки, а пересаживали как есть — в виде клеточного пласта. В пласте сохранялись контакты между клетками и матриксом, что спасало клетки от гибели.

Разработку испытывали на нейропротекторные свойства. Эксплант модифицированных стволовых клеток помещали к культуре нейронов дорсального корешкового ганглия и оценивали, как последние себя чувствуют. Отростки нейронов из экспериментальной группы, однако, вырастали длиннее контроля.

Затем эффективность восстановления тканей проверяли на модели ишемии задней конечности у мышей. Еженедельно у мышей проводили измерение кровотока в конечностях с помощью лазерной доплеровской анемометрии (оптического метода измерения направления и скорости частиц с использованием доплеровского эффекта), а в конце эксперимента брали ткани мышц на анализы. Результаты показали, что у экспериментальной группы кровоток восстанавливался лучше — к 21-му дню до 70% от исходного. В контрольной же группе к этому сроку кровоснабжение восстанавливалось менее чем на 40%.

Теперь ученые планируют доказать безопасность применения технологии в доклинических исследованиях на животных и перейти на клинические испытания у больных с тяжелой ишемией нижних конечностей, приводящей к ампутациям и инвалидности.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.