Գտնվել է ցողունային բջիջները սրտի բջիջների վերածելու նոր եղանակ

Մոսկվայի ֆիզիկատեխնիկական ինստիտուտի, Մ. Ֆ. Վլադիմիրսկու անվան Մոսկվայի մարզային գիտահետազոտական կլինիկական ինստիտուտի և Ե. Ն. Մեշալկինի անվան ազգային բժշկական հետազոտական կենտրոնի հետազոտողները կարևոր քայլ են կատարել ռեգեներատիվ բժշկության զարգացման գործում: Գիտնականները ոսկրածուծի մեզենխիմալ ցողունային բջիջներից սրտի մկանային բջիջներ (կարդիոմիոցիտներ) ստանալու մատչելի և արդյունավետ մեթոդ են ստեղծել: Զուգահեռ տարբերակման տեխնոլոգիան թույլ է տալիս ստեղծել անհատականացված հյուսվածքներ՝ առանց թանկարժեք գենեինժեներիայի և քիմիական նյութերի բարդ կոկտեյլների: Աշխատանքի արդյունքները հրապարակված են Biomedicines գիտական ​​հանդեսում:

Ռեգեներատիվ թերապիան հնարավորություն է տալիս օրգանների և հյուսվածքների մահացած հատվածները փոխարինելու առողջ բջիջներով, գրում է «Научная Россия»-ն: Ավանդաբար սրտի հյուսվածքի մոդելավորման համար գիտնականներն օգտագործում են ինդուկցված պլուրիպոտենտ ցողունային բջիջներ (iPSC), որոնք ստացվում են օրգանիզմի հասուն (սոմատիկ) բջիջների բարդ և թանկարժեք «վերածրագրավորման» միջոցով, օրինակ՝ մաշկի սովորական բջիջների (ֆիբրոբլաստների) կամ արյան միջոցով:

Ռուսաստանցի մասնագետներն առաջարկել են ավելի մատչելի այլընտրանք՝ մեզենխիմալ ցողունային բջիջների օգտագործումը, որոնք սովորաբար վերափոխվում են ոսկրային, աճառային կամ ճարպային հյուսվածքի: Գիտնականները ցողունային բջիջներ են անջատել կարմիր ոսկրածուծի փոքր նմուշներից (ընդամենը 1–2 գ զանգվածով), որոնք վերցվել են բուժառուներից բաց սրտի վիրահատությունների ժամանակ: Անջատված կառույցները տեղադրվել են հատուկ մշակման միջավայրում, որտեղ արդեն գտնվում էին ստանդարտ արձանագրությամբ աճեցված կարդիոմիոցիտներ: Պարակրին ազդեցության արդյունքում՝ միոկարդի հասուն բջիջներից արտազատվող ազդանշանային մոլեկուլների ներգործությամբ, ոսկրածուծի ցողունային բջիջները համաժամանակացրել են իրենց ակտիվությունը և սկսել վերածվել կարդիոմիոցիտանման բջիջների: Դրանք հաջողությամբ ձեռք են բերել սրտի հյուսվածքի ամենակարևոր կառուցվածքային և ֆունկցիոնալ հատկանիշները՝ էլեկտրական ակտիվությունը, կալցիումական տատանումները և լայնակի զոլավորությունը:

«Научная Россия» պորտալի համար հատուկ՝ աշխատանքի հեղինակներից մեկը՝ Մոսկվայի ֆիզիկատեխնիկական ինստիտուտի և Ապագա կենսաֆիզիկայի ինստիտուտի փորձարարական և բջջային բժշկության լաբորատորիայի հետազոտող-ինժեներ Վերոնիկա Լիտվինենկոն մանրամասն պատմել է նոր տեխնոլոգիայի առավելությունների և դրա գլխավոր նպատակի մասին։

«Բջջային թերապիան ծայրահեղ արդիական ուղղություն է, քանի որ ցողունային բջիջները համապարփակ, շատ լավ են կիսվում, ունեն իմունոմոդուլյացնող հատկություններ և բազմապոտենտություն: Դրանց օգտագործումը խիստ հեռանկարային է անոթային պաթոլոգիաների բուժման գործում: Սակայն մենք բախվում ենք լուրջ խոչընդոտի. անհատական ​​պարամետրերի և կլինիկական առանձնահատկությունների պատճառով նման թերապիան չափազանց փոփոխական է հիվանդից հիվանդ, ինչը բջիջների տարբերակմանն առնչվող բարդություններ է առաջացնում:

Ցավոք, գոյություն ունեցող արձանագրությունները համապարփակ լուծում չեն տալիս: Մեր աշխատանքը տարբերվում է նրանով, որ մենք, մոդելավորելով միկրոմիջավայրը և հատուկ պարակրին միջավայր ավելացնելով, փոխում ենք ցողունային բջիջները և դրանցից ստանում կարդիոմիոցիտանման բջիջներ: <…> Մեր ստացված բջիջների միջոցով հնարավոր կլինի բուժել, օրինակ, սրտամկանի ինֆարկտից հետո առաջացած ֆիբրոզը:

Ինֆարկտի ժամանակ սրտի մի մասին արյուն մատակարարումը դադարում է, կծկվող բջիջները մահանում են, և նրանց տեղը գրավում են շարակցական հյուսվածքի բջիջները, որոնք առաջացնում են սպիներ՝ ֆիբրոբլաստներ: Առաջացած ֆիբրոզը չի կծկվում և չի հաղորդում գրգռման ալիքը, ինչի պատճառով սկսվում են սրտի ռիթմի խնդիրներ, առաջանում են առիթմիաներ և ֆիբրիլյացիաներ: Այդ խնդիրը լուծելու համար մենք առաջարկում ենք մշակված բջիջները տեղադրել ֆիբրոզի տեղում և դրանք վերածել կարդիոմիոցիտների, որոնք կկծկվեն, որպեսզի սիրտն աշխատի առողջ սրտի պես»:

Ստացված բջիջների՝ սրտի հյուսվածքին համապատասխանելը հետազոտողները հաստատել են առաջադեմ մեթոդների ամբողջ համալիրով՝ իմունոհիստոքիմիական ներկմամբ, օպտիկական քարտեզագրմամբ և «պատչ-կլամպ» մեթոդով: Առաջարկված արձանագրությունն ամբողջությամբ վերացնում է իմունային մերժման խնդիրը, քանի որ նոր բջիջները ստեղծվում են կոնկրետ բուժառուի սեփական բիոնյութի հիման վրա, պարզաբանել է բանախոսը:

Մեթոդն առողջապահության մեջ ներդնելու գործընթացը երկար ժամանակ կպահանջի: Ներկա փուլում մեթոդի արդյունավետությունը կազմում է մինչև 15%․ ցողունային բջիջների հենց այս բաժինն է, որ լաբորատոր կուլտուրայում հաջողությամբ վերածվում է սրտայինների: Այնուամենայնիվ, ՄՊՖԻ-ի գիտական ​​թիմն ակտիվորեն աշխատում է այս ցուցանիշի բարձրացման և տարբերակման ժամանակի կրճատման ուղղությամբ:

Զուգահեռաբար մշակվում են բջիջներն անմիջապես սրտի ախտահարված հատված հասցնելու օպտիմալ եղանակներ: Կենսաֆիզիկոսների մոտակա ծրագրերում է լայնածավալ թեստերի անցկացումը կենդանական մոդելների վրա, ինչն ապագայում ճանապարհ կբացի մարդկանց վրա կլինիկական փորձարկումների և սրտային հիվանդությունների անհատական ​​մոդելների ստեղծման համար: