Гидрогель, микроРНК и стволовые клетки: технологии будущего в борьбе с патологией сердца

Стимуляция деления кардиомиоцитов может уже в обозримом будущем улучшить восстановление сердечной функции после инфаркта миокарда.


Сердце, повреждение, репарация, регенерация
Изображение: Ten Eyewitness News

При инфаркте миокарда кровоснабжение сердечной мышцы становится недостаточным, из-за чего происходит гибель части кардиомиоцитов. Восстановление сердечной мышцы после такой травмы происходит не за счет образования новых клеток, а за счет увеличения уже имеющихся. Этот механизм не позволяет полностью скомпенсировать гибель значительного числа клеток, и инфаркты большого объема приводят к необратимым нарушениям функции сердца, ухудшающим дальнейший прогноз.

Решить эту проблему попытались ученые из Пенсильванского университета. Они разработали и испытали специальный гель, который при взаимодействии с кардиомиоцитами активирует программу деления клеток. В теории, систематическое лечение по этой методике может привести к полному заращению дефекта новообразованной тканью. Статью, описывающую свою разработку и проведенные эксперименты, исследователи опубликовали в журнале Nature Biomedical Engineering.

Гель, наносимый в поврежденные области, переносит молекулы микроРНК. Они проникают в выжившие кардиомиоциты и стимулируют их деление. Хотя точный механизм этого процесса неизвестен, у мышей, проходивших такую терапию, значительно повышался уровень маркеров пролиферации кардиомиоцитов. Кроме того, при моделировании инфаркта миокарда у мышей, которым проводилась микроРНК-терапия, наблюдались значительные улучшения по сравнению с контрольной группой.

Форма доставки микроРНК в виде геля была выбрана не случайно. По словам ученых, микроРНК и другие биологические препараты обладают очень коротким периодом полувыведения. Это значит, что уже через непродолжительный промежуток времени концентрация молекул в крови снижается и оказывается недостаточной для эффективного терапевтического воздействия. Локальное нанесение геля позволяет создать и поддерживать высокую концентрацию микроРНК непосредственно в месте дефекта. Кроме того, поскольку эта методика стимулирует рост клеток, системное применение было бы связано со значительным риском образования опухолей. При использовании геля молекулы микроРНК не попадают в системный кровоток, что снижает риск новообразований.

Гели используются для доставки терапевтических агентов, стимулирующих регенерацию мышечной ткани сердца, и в других экспериментах. Например, в сентябре группа ученых из Китая, Австралии и США сообщила об успешном применении гидрогеля для доставки в пораженную область стволовых клеток. Пролиферация стволовых клеток способствовала укреплению пораженной мышечной стенки у мышей и свиней, на которых проводился опыт.

До начала клинических исследований лекарств на основе гидрогеля ученым все еще предстоит провести испытания на культурах кардиомиоцитов человека. Кроме того, пока что неотвеченными остаются многие важные вопросы: неизвестно, с какой скоростью происходит регенерация клеток, и через какой промежуток после повреждения микроРНК-терапия и терапия стволовыми клетками перестают быть эффективны.

Тем не менее, подобные методы представляют большой шаг вперед в области кардиологии и регенеративной медицины. «Мы просто включаем механизмы восстановления – и это может работать как в сердце, так, потенциально, и в других тканях», – подводит итог проведенной работы Джейсон Бердик (Jason Burdick), профессор биоинженерии Пенсильванского университета.


Еженедельный дайджест "Лечащего врача": главные новости медицины в одной рассылке

Подписывайтесь на нашу email рассылку и оставайтесь в курсе самых важных медицинских событий


поле обязательно для заполнения
поле обязательно для заполнения
поле обязательно для заполнения
поле обязательно для заполнения
Нажимая на кнопку Подписаться, вы даете согласие на обработку персональных данных





Актуальные проблемы

Специализации




Календарь событий:




Вход на сайт