Петък, 2 май 2014 г. - Сърдечните клетки, създадени от стволови клетки на ембриона на човека, успешно възстановяват увредените сърдечни мускули при маймуни, показва проучване. Резултатите от експеримента, които се появяват в дигиталното издание на „Природата“ тази сряда, предполагат, че подходът трябва да бъде жизнеспособен при хората, както подчертават самите автори.
"Преди това изследване не беше известно дали е възможно да се произведат достатъчен брой от тези клетки и да се използват успешно за регенериране на мускулите на увредените сърца при голямо животно, чийто размер и физиология на сърцето са подобни на тези на човешкото сърце", казва той. директорът на екипа, провел експеримента, Чарлз Мъри, професор по патология и биоинженеринг в Университета на Вашингтон (UW), Съединените щати.
Мъри, също директор на Центъра за сърдечно-съдова биология в UW, се надява, че този подход може да бъде готов за клинични изпитвания върху хора в рамките на около четири години. В проучването този експерт, заедно с други колеги от Института за стволови клетки и регенеративна медицина на Университета във Вашингтон, експериментално предизвиква контролирани инфаркти на миокарда, форма на сърдечен удар, при анестезирани макаки с пигтейл.
Инфарктите са създадени чрез блокиране на коронарната артерия на макака за 90 минути, установен модел за изследване на миокарден инфаркт при примати. При хората инфарктите на миокарда обикновено се причиняват от заболяване на коронарната артерия, така че липсата на адекватен кръвен поток може да увреди сърдечния мускул и други тъкани, като ги лиши от кислород.
Тъй като инфарктният сърдечен мускул не расте обратно, инфарктът на миокарда прави сърцето по-малко способно да изпомпва кръв и често води до сърдечна недостатъчност, водеща причина за сърдечно-съдова смърт. Целта на терапията със стволови клетки е да се замени увредената тъкан с нови сърдечни клетки и да се получи сърцето, което не работи нормално.
Две седмици след експерименталните инфаркти на миокарда, учените от Сиатъл инжектират 1 милиард сърдечни мускулни клетки, получени от човешки ембрионални стволови клетки, наречени кардиомиоцити, получени от човешки ембрионални стволови клетки, в инфарктния мускул. Това е десетократно количество от тези типове клетки, отколкото изследователите са успели да генерират преди.
При всички маймуни се прилага имуносупресивна терапия, за да се предотврати отхвърляне на трансплантирани човешки клетки. Изследователите установяват, че седмици по-късно клетките на сърдечния мускул, получени от стволови клетки, са проникнали в увредената сърдечна тъкан, узряват, сглобяват се в мускулни влакна и започват да бият в синхрон с макаковите сърдечни клетки и след Три месеца изглежда, че клетките са напълно интегрирани в сърдечния мускул на животното.
Средно трансплантираните стволови клетки регенерират 40 процента от увредената сърдечна тъкан, казва друг от авторите на това проучване, д-р Майкъл Лафлам, доцент по патология в UW и чийто екип е отговорен предимно за производството на мускулните клетки на заместващо сърце.
„Резултатите показват, че вече можем да произведем броя на клетките, необходими за човешката терапия и да получим новообразуване на сърдечния мускул в мащаб, необходим за подобряване на функцията на човешкото сърце“, казва Лафлам.
Ултразвукови изследвания на макакови сърца показват, че фракцията на изтласкване, индикация за способността на сърцата да изпомпват кръв, се е подобрила при някои от лекуваните животни, но не при всички. Изследователите също така видяха, че артериите и вените на макаковите сърца се превърнаха в новата тъкан на сърцето, така че за първи път се доказва, че кръвоносните съдове на животно-домакин стават и подхранват голям присадка производно на стволови клетки от този тип.
Най-тревожните усложнения бяха епизоди на нередовен сърдечен ритъм или аритмия, възникнал седмици след като макаците получиха инжекции със стволови клетки, казва Мъри. Въпреки това, нито един от макаците не изглеждаше симптоми по време на тези епизоди, които изчезнаха след две или три седмици, тъй като стволовите клетки узряват и стават по-стабилни.
В бъдеще тези изследователи на UW ще работят за намаляване на риска от аритмии, може би чрез използване на електрически по-зрели стволови клетки. Те също така ще се опитат да демонстрират окончателно, че стволовите клетки наистина укрепват помпената сила на сърцето. „Тези клетки имат подобрена механична функция при всички останали видове, в които са тествани, така че бяхме оптимистични, че те ще го направят и в този модел“, заключава Мъри.
Източник:
Тагове:
Изрязване И Дете семейство Регенерация
"Преди това изследване не беше известно дали е възможно да се произведат достатъчен брой от тези клетки и да се използват успешно за регенериране на мускулите на увредените сърца при голямо животно, чийто размер и физиология на сърцето са подобни на тези на човешкото сърце", казва той. директорът на екипа, провел експеримента, Чарлз Мъри, професор по патология и биоинженеринг в Университета на Вашингтон (UW), Съединените щати.
Мъри, също директор на Центъра за сърдечно-съдова биология в UW, се надява, че този подход може да бъде готов за клинични изпитвания върху хора в рамките на около четири години. В проучването този експерт, заедно с други колеги от Института за стволови клетки и регенеративна медицина на Университета във Вашингтон, експериментално предизвиква контролирани инфаркти на миокарда, форма на сърдечен удар, при анестезирани макаки с пигтейл.
Инфарктите са създадени чрез блокиране на коронарната артерия на макака за 90 минути, установен модел за изследване на миокарден инфаркт при примати. При хората инфарктите на миокарда обикновено се причиняват от заболяване на коронарната артерия, така че липсата на адекватен кръвен поток може да увреди сърдечния мускул и други тъкани, като ги лиши от кислород.
Тъй като инфарктният сърдечен мускул не расте обратно, инфарктът на миокарда прави сърцето по-малко способно да изпомпва кръв и често води до сърдечна недостатъчност, водеща причина за сърдечно-съдова смърт. Целта на терапията със стволови клетки е да се замени увредената тъкан с нови сърдечни клетки и да се получи сърцето, което не работи нормално.
Две седмици след експерименталните инфаркти на миокарда, учените от Сиатъл инжектират 1 милиард сърдечни мускулни клетки, получени от човешки ембрионални стволови клетки, наречени кардиомиоцити, получени от човешки ембрионални стволови клетки, в инфарктния мускул. Това е десетократно количество от тези типове клетки, отколкото изследователите са успели да генерират преди.
При всички маймуни се прилага имуносупресивна терапия, за да се предотврати отхвърляне на трансплантирани човешки клетки. Изследователите установяват, че седмици по-късно клетките на сърдечния мускул, получени от стволови клетки, са проникнали в увредената сърдечна тъкан, узряват, сглобяват се в мускулни влакна и започват да бият в синхрон с макаковите сърдечни клетки и след Три месеца изглежда, че клетките са напълно интегрирани в сърдечния мускул на животното.
РЕГЕНЕРИРАНЕ НА 40 ТОЧНОСТТА НА УВРЕЖДЕНА ТЕЛА
Средно трансплантираните стволови клетки регенерират 40 процента от увредената сърдечна тъкан, казва друг от авторите на това проучване, д-р Майкъл Лафлам, доцент по патология в UW и чийто екип е отговорен предимно за производството на мускулните клетки на заместващо сърце.
„Резултатите показват, че вече можем да произведем броя на клетките, необходими за човешката терапия и да получим новообразуване на сърдечния мускул в мащаб, необходим за подобряване на функцията на човешкото сърце“, казва Лафлам.
Ултразвукови изследвания на макакови сърца показват, че фракцията на изтласкване, индикация за способността на сърцата да изпомпват кръв, се е подобрила при някои от лекуваните животни, но не при всички. Изследователите също така видяха, че артериите и вените на макаковите сърца се превърнаха в новата тъкан на сърцето, така че за първи път се доказва, че кръвоносните съдове на животно-домакин стават и подхранват голям присадка производно на стволови клетки от този тип.
Най-тревожните усложнения бяха епизоди на нередовен сърдечен ритъм или аритмия, възникнал седмици след като макаците получиха инжекции със стволови клетки, казва Мъри. Въпреки това, нито един от макаците не изглеждаше симптоми по време на тези епизоди, които изчезнаха след две или три седмици, тъй като стволовите клетки узряват и стават по-стабилни.
В бъдеще тези изследователи на UW ще работят за намаляване на риска от аритмии, може би чрез използване на електрически по-зрели стволови клетки. Те също така ще се опитат да демонстрират окончателно, че стволовите клетки наистина укрепват помпената сила на сърцето. „Тези клетки имат подобрена механична функция при всички останали видове, в които са тествани, така че бяхме оптимистични, че те ще го направят и в този модел“, заключава Мъри.
Източник:
