Исследователь из Фармацевтического колледжа Университета Хьюстона сообщает об эффективном протоколе перепрограммирования клеток человеческого сердца в специализированные клетки, которые проводят электричество по всему сердцу, чтобы обеспечить ритмичное сердцебиение и восстановить больное сердце. Брэдли Макконнелл, профессор фармакологии, первым продемонстрировал этот процесс и сообщает о нем в iScience.
Это может стать огромным прорывом.
В настоящее время не существует методов лечения гибели клеток сердца, лежащей в основе сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ), которые остаются основной причиной смерти во всем мире. Ожидается, что к 2035 году распространенность сердечно-сосудистых заболеваний в США возрастет до 45,1% (более 130 миллионов человек), а финансовые затраты, по прогнозам, увеличатся более чем на 131 миллион долларов в течение следующих двух десятилетий, достигнув поразительной суммы в 1,1 триллиона долларов.
МакКоннелл исследовал альтернативный и неисследованный тип клеток в регенерации сердца: сердечные клетки Пуркинье, которые являются специализированными клетками проводящей системы сердца (CCS), ответственными за электрические сигналы , которые позволяют сердцу синхронно сокращаться и расслабляться.
Результаты показывают, что он может восстановить эффективность проведения электрического сигнала, что приведет к улучшению сердечной функции.
«Мы первыми продемонстрировали успешное прямое перепрограммирование клеточных линий кардиомиоцитов человека (AC16-CM и iPSC-CM) в клетки, подобные Пуркинье, с использованием уникального коктейля малых молекул», — сообщают Макконнелл и первый автор исследования. Николь Продан, докторант в лаборатории Макконнела. «Прямое перепрограммирование — это метод, который создает эпигенетически нестабильное «пластическое» состояние клеток, чтобы облегчить преобразование полностью дифференцированной и зрелой клетки в другой новый тип клеток».
Хотя в настоящее время доступно несколько фармакологических методов лечения сердечной недостаточности, они не предотвращают, не излечивают и не улучшают гибель клеток миокарда и образование фиброзных рубцов, которые являются основными факторами, провоцирующими сердечную недостаточность .
«Единственное лекарство — это пересадка сердца , которой, к сожалению, не хватает», — сказал Макконнелл.
Клеточная терапия для регенерации сердца была предложена в качестве альтернативы фармакологическим средствам. К сожалению, до сих пор основное внимание уделялось замене клеток сердечной мышцы (миоцитов) в поврежденном сердце, чего было недостаточно для облегчения симптомов или лечения проблемы.
«Это связано с тем, что часто имплантированные сердечные миоциты не могут электрически активироваться синхронно с сердцем реципиента и будут сокращаться с другой скоростью, чем остальная часть сердца, вызывая аритмии», — сказал МакКоннелл.
«Наша низкомолекулярная обработка кардиомиоцитов человека приводит к дифференцировке Пуркинье, что приводит к экспрессии ключевого гена клеток Пуркинье и проведению быстрых электрических сигналов; это сравнимо с нативными клетками Пуркинье » , — сказал Продан.
Исследование может не только помочь в поиске оптимизированной клеточной терапии для регенерации сердца, но также может быть использовано для разработки и исследования новых фармакологических методов лечения сердечных заболеваний.
