Naujų regeneracinių takų atrakinimas iPS ląstelių kilmės epikarde širdies taisymui

Naujų regeneracinių takų atrakinimas iPS ląstelių kilmės epikarde širdies taisymui

Gyvensena mityba, dietos, judėjimas

Pastangos skatinti vidinį ir išorinį regeneracinį atsaką širdies nepakankamumui vėl iškėlė iPS ląstelių technologijas į priekį, nes jos yra lanksčios rekonstruojant audinius in vitro ir leidžiančios mokslininkams ištirti biologinius mechanizmus, lemiančius ląstelių likimo sprendimus.

Nors funkcinio miokardo atkūrimas yra labai svarbus širdies nepakankamumui, kitų tipų ląstelių regeneracija ir fiziologinė integracija taip pat yra būtinos norint atkurti visą širdies funkcionalumą. Žmogaus epikardas, žavus epitelio audinys, vaidina pagrindinį vaidmenį širdies homeostazėje vystymosi metu, prisidedant prie įvairių ląstelių tipų, palaikančių širdies funkciją.

Skirtingai nuo kai kurių rūšių, žmogaus epikardas praranda gebėjimą diferencijuoti netrukus po gimimo. Tačiau iPS ląstelių technologija tyrėjams suteikė galimybę ne tik regeneruoti epikardą, bet ir modifikuoti jo savybes, leidžiančias tiksliai kontroliuoti įvairių ląstelių tipų, gaminamų atsižvelgiant į paciento klinikinius poreikius, įvairovę.

Išsamus transkripcijos faktorių, susijusių su epikardo brendimu, patikrinimas leido identifikuoti SMAD3 kaip svarbų epikardo ląstelių reguliatorių. Nors vien SMAD3 nepakanka, kad būtų galima visiškai subręsti epikardo ląsteles, jis yra būtinas norint išlaikyti epikardo tapatybę embriono stadijoje.

Sumažėjęs jo reguliavimas atskleidė netikėtas funkcijas, ypač kaip pericitų linijos moduliatorių, kurių vaidmenys nepriklauso nuo gerai žinomo fosforo reguliavimo, kuris paprastai skatina diferenciaciją TGF-β stimuliacijos metu.

„Kaip apmokytas kardiologas, kurdami ląstelinius įrankius, kurie sustiprintų mūsų supratimą apie žmogaus epikardo biologiją, kad būtų galima tiksliai manipuliuoti sprendimais dėl ląstelių likimo, suteikia klinikinio lankstumo ir vilties įveikti atotrūkį tarp pagrindinių tyrimų ir klinikinių širdies atstatymo pritaikymų“, – sakė Yutaro Miyoshi. Yoshida laboratorijos absolventas, pirmasis tyrimo autorius.

Norėdami ištirti galimybę moduliuoti epikardo plastiškumą, Miyoshi ir jo kolegos diferencijavo žmogaus iPS ląsteles į epikardo ląsteles ir ištyrė jų atsaką į SMAD3 geno ekspresiją, įvertindami jų galimybes diferencijuotis į širdies pericitų pirmtakus.

„Įdomu ir toliau daryti molekulinius proveržius laboratorijoje, tyrinėti naujas galimybes įveikti širdies nepakankamumą ir taikyti molekulinius raktus individualizuotos medicinos ir regeneraciniam gydymui. Tai dera su pagrindine CiRA misija ir įsipareigojimu pateikti šią technologiją pacientams.

„Mano laboratorija yra visiškai skirta šiam tikslui. Žmogaus epikardas ir toliau mus žavi, o mes tik pradedame atskleisti visą jo potencialą”, – sakė tyrimui vadovavęs Yoshida.

Naudojant šias ląsteles, gydytojai gali išplėsti paruoštų ląstelių gamybą pagal specifinius klinikinius poreikius, siūlydami pritaikytą požiūrį į širdies atstatymą.

Lucena-Cacace, vyresnioji tyrimo autorė, teigė: „Nors šių ląstelių saugumo įvertinimas ikiklinikiniuose modeliuose yra labai svarbus, visa apimanti žinia yra svarbesnė: pradedame kurti iš iPS gautų ląstelių „katalogus“, kurie bus labai naudinga artimiausiu metu.

„Mūsų pažanga suvokiant ląstelių elgesį leidžia mums nukreipti ląsteles prie konkrečių sprendimų, kad būtų patenkinti nepatenkinti medicininiai poreikiai. Tai yra puikus vystymosi biologijos ir taikomųjų kamieninių ląstelių tyrimų sankirta, kurią įgalina iPS ląstelės ir mokslininkų atsidavimas visame pasaulyje.”

Atradimas, paskelbtas m Kamieninių ląstelių ataskaitosatskleidžia, kad šios ląstelės gali susieti su kitomis ląstelėmis proangiogeniniu būdu, kad padėtų širdies atstatymui ir paskatintų miegančius kardiomiocitus vėl patekti į ląstelių ciklą, kurį skatina VEGFA baltymo sekrecija iš iPS gautų širdies pericitų progenitorinių ląstelių.