Исследователи и коллеги A * STAR разработали метод выделения и увеличения стволовых клеток сердца человека, также известных как сердечные клетки-предшественники, которые могут иметь большой потенциал для восстановления поврежденной ткани сердца.
Сердечно-сосудистые заболевания – основная причина смерти и тяжелых травм в современном мире. Сердечные приступы повреждают клетки сердечной мышцы или “ кардиомиоциты ”, что часто приводит к необратимому функциональному повреждению. Потенциальным вариантом лечения для долгосрочного выздоровления является замена поврежденных клеток новыми функциональными кардиомиоцитами с помощью терапии стволовыми клетками, которая может ограничить или даже обратить вспять повреждение.
Ранние испытания на мышах, получавших стволовые клетки некардиального происхождения, например костные мезенхимальные стволовые клетки и стволовые клетки периферической крови, имели ограниченный успех, главным образом из-за невозможности трансплантации к ткани хозяина. Однако большой интерес вызвало открытие, что сердце взрослого человека содержит небольшую популяцию тканеспецифичных стволовых клеток. "Эта терапия на основе стволовых клеток «следующего поколения» с использованием сердечных клеток-предшественников позволит нам приблизиться к получению надежного и эффективного решения для восстановления сердца" объясняет Андре Чу из A * STAR Bioprocessing Technology Institute (BTI).
Предыдущие исследования показали, что клетки-предшественники сердца мыши, выделенные и размноженные путем нацеливания на их поверхностный маркер – белок, называемый «антиген-1 стволовых клеток», или сокращенно Sca-1, – могут эффективно приживаться в существующей ткани сердца и образовывать кардиомиоциты. Клетки с аналогичными свойствами были обнаружены в сердечной ткани человека, но отсутствие эквивалента Sca-1 в человеческих клетках препятствует клиническому применению.
Чу вместе с Люнг Хау Ван (также из BTI) и другими коллегами были полны решимости найти способ изолировать и размножить эти клетки у людей. Они обнаружили, что моноклональное антитело (C19) способно распознавать белок GRP78, украшенный уникальной сахарной составляющей на поверхности клеток-предшественников сердца человека. Затем антитело можно использовать для выделения этих клеток как из сердца плода, так и из плюрипотентных стволовых клеток, дифференцирующихся в кардиомиоциты.
Команда смогла расширить и стимулировать изолированные сердечные клетки-предшественники человека для генерации всех трех типов сердечных клеток: кардиомиоцитов, гладкомышечных клеток и эндотелиальных клеток, что сделало их идеальным источником для восстановления сердца на основе клеток. По сравнению со стволовыми клетками, которые способны дифференцироваться во многие другие типы клеток, "линия ограниченной дифференцировки сердечных клеток-предшественников значительно улучшит аспект безопасности таких терапевтических средств стволовыми клетками" говорит Чу.
Дальнейшая характеристика человеческих сердечных клеток-предшественников и механизмов их дифференцировки проложит путь к большему количеству инструментов для манипулирования ими, чтобы можно было реализовать их полный терапевтический потенциал.