Больному сердцу помогу незрелые сердечные клетки
Чтобы при клеточной терапии сердца не возникали побочные эффекты, в сердце нужно пересаживать не полностью готовые мышечные клетки, а их предшественников.
Человеку и другим млекопитающим с сердцем не повезло — в том смысле, что оно у них плохо регенерирует. Точнее, никак не регенерирует: если клетки сердца погибают (например, от недостатка кислорода при инфаркте), на их место приходит соединительная ткань, формируя рубец. Соединительная ткань не сокращается и не проводит электрические импульсы — естественно, сердце, лишившееся части сокращающихся и проводящих клеток, начинает работать хуже.Другие органы могут в той или иной степени восстанавливать клеточные потери за счёт стволовых клеток, но сердце — особый случай: его стволовые клетки почти сразу после рождения засыпают. (Впрочем, есть ещё один особый случай — это мозг, но для него нужен отдельный разговор.) Может быть, стволовые клетки сердца можно как-то разбудить, активировать, и здесь есть целый ряд исследований, посвящённых тому, как это сделать. Порой секреты сердечной регенерации ищут у рыб и амфибий — им с сердцем как раз повезло, оно у них восстанавливается в течение едва ли не всей жизни.
С развитием клеточных технологий стал возможен другой подход — вырастить в лабораторных условиях из стволовых клеток зрелые сердечные клетки (кардиомиоциты) и пересадить их в больное сердце. Но тут возникают разные побочные эффекты: пересаженные клетки не могут полноценно встроиться в новое место, начинают сокращаться в своём ритме, и всё заканчивается аритмией.
Сотрудники Мюнхенского технического университета вместе с коллегами из Каролинского института пишут в Nature Cell Biology, что побочных эффектов можно избежать, если пересаживать не зрелые кардиомиоциты, а недозрелые клетки-предшественники сердечной мышцы. Нужно взять эмбриональные стволовые клетки и довести их в развитии до этих предшественников, у которых есть вполне определённые молекулярные свойства. Клетки-предшественники чувствуют проблемные зоны в сердечной мышце и мигрируют туда, и здесь уже дозревают в полноценные кардиомиоциты; кроме того, они не дают формироваться соединительному рубцу.
Эксперименты со свиньями показали, что таким способом можно восстанавливать сердце, анатомически и физиологически сходное с человеческим. (На всякий случай уточним, что физиологическое сходство — это сокращение и расслабление мышцы, прокачка определённого объёма крови в единицу времени и т. д., о каком-то особом генетическом сходстве свиньи и человека речи тут нет, потому что самого сходства нет.) Побочных эффектов в виде сердечных аномалий у животных не проявлялось. Однако очевидно, что тут нужно что-то делать с возможной иммунной реакцией. Получить нужные лечебные клетки пока можно только из эмбриональных стволовых клеток, то есть они будут генетически явно отличаться от того, кому их собираются пересадить. Здесь можно либо во время культивирования стволовых клеток так их модифицировать, чтобы они не раздражали иммунитет, либо научиться получать сердечные клетки-предшественники не из чужих эмбриональных клеток, а из индуцированных стволовых клеток, которые, как известно, можно сделать из собственных клеток пациента.