Širdies ir kraujagyslių ligos ir toliau yra pagrindinė mirties priežastis visame pasaulyje, kasmet nusinešusi milijonus gyvybių. Šių ligų padarytą žalą ypač sunku atitaisyti, nes širdis turi minimalų gebėjimą atsinaujinti. Bet kas, jei galėtume perprogramuoti paties organizmo ląsteles, kad atkurtume pažeistus audinius?
Šį klausimą sprendė Korėjos universiteto mokslininkai, vadovaujami daktaro Myeong-Hwa Song. Komanda pristatė naujovišką techniką, skirtą fibroblastams – įprastoms jungiamojo audinio ląstelėms – paversti brandžius ir funkcinius sukeltus kardiomiocitus (iCM). Jų metodas pagrįstas fibroblastų augimo faktoriaus 4 (FGF4) sujungimu su vitaminu C, kuris pagreitina ląstelių brendimą ir pagerina funkciją.
„Mūsų išvados priartina mus prie regeneracinės medicinos pavertimo praktine terapija“, – sako dr. Song, dirbantis Korėjos universiteto Kardiologijos katedroje ir Seule, Pietų Korėjoje. „Šis tyrimas žengia svarbų žingsnį link paciento ląstelių panaudojimo širdies atstatymui.”
Tiesioginis širdies perprogramavimas, procesas, aplenkiantis tarpinę kamieninių ląstelių stadiją, leidžia fibroblastus paversti iCM. Nors šis metodas yra daug žadantis, mokslininkai stengėsi gaminti brandžius ir visiškai funkcionuojančius kardiomiocitus. Korėjos universiteto komanda išsprendė šią kliūtį aktyvuodama kritinį ląstelių mechanizmą: JAK2 – STAT3 signalizacijos kelią.
Atlikdami tyrimus, mokslininkai taikė pažangias technologijas, tokias kaip RNR sekos nustatymas, fluorescencinis vaizdas ir elektrofiziologiniai tyrimai. Jų rezultatai atskleidė pagrindinius patobulinimus: geresnę ląstelių struktūrą su aiškiai apibrėžtais sarkomerais ir T kanalėliais, sustiprintą elektrinį aktyvumą su patobulinta jonų kanalų funkcija ir didesnį efektyvumą generuojant brandžius, visiškai perprogramuotus kardiomiocitus. Daktaras Songas paaiškino, kad JAK2-STAT3 kelias buvo labai svarbus šiems rezultatams, leidžiantis indukuoti ląsteles, kurios labai imituoja natūralių kardiomiocitų struktūrą ir funkcijas.
Šis atradimas, paskelbtas m Eksperimentinė ir molekulinė medicinaturi didžiulį pažadą regeneracinei medicinai. Skatinant brandžius kardiomiocitus iš paties paciento audinių, vieną dieną gali būti įmanoma ištaisyti širdies priepuolių ar kitų širdies ir kraujagyslių ligų žalą. Toks požiūris galėtų sumažinti priklausomybę nuo širdies persodinimo ir potencialiai pakeisti milijonų pacientų gydymą.
Tačiau norint užtikrinti, kad šis metodas būtų saugus ir veiksmingas klinikiniam naudojimui, reikia atlikti tolesnius tyrimus. „Esame sužavėti šiais rezultatais, bet tai tik pradžia“, – sako prof. Song. „Prireiks daugiau tyrimų, kad galėtume pritaikyti šį požiūrį pacientams. Tačiau galimybės yra nepaprastai įdomios.”
Jei šis metodas būtų pritaikytas terapijai, jis galėtų būti pritaikytas širdies audinių regeneravimo sprendimui, o tai būtų reikšminga pažanga kovojant su širdies ir kraujagyslių ligomis.
Pateikė Korėjos universiteto medicinos koledžas