У 2016 році вчені з Інституту Гледстоуна, Каліфорнія, змусили сполучну тканину перетворитися на серце і нейрони, що б'ється, впливаючи на клітини хімічним шляхом.
Клітини серця дорослої людини практично не діляться - саме тому смерть частини клітин серцевого м'яза в результаті інфаркту має такі серйозні наслідки для здоров'я. Крім того, інфаркт залишає рубці, що складаються зі сполучної тканини, які заважають серцю нормально битися. Тому вчені не перестають шукати способи вилікувати серце. Але звідки взяти нові клітини?
У березні ми писали про те, як американські вчені виростили з клітин шкіри пацієнта серцевий м'яз. Чим відрізняється експеримент Інституту Гледстоуна? Відсутністю складних маніпуляцій з РНК. Використовуючи «коктейль» з дев'яти органічних сполук, команда біологів змусила клітини сполучної тканини (фібробласти) перетворитися на новий будівельний матеріал для серця. Цей підхід відкриває перспективу одного разу навчитися лікувати пошкоджену серцеву тканину, використовуючи тільки медикаменти.
Молекулярний
Спершу впливаючи однією комбінацією реагентів, фібробласти приводили в стан, з якого вони можуть розвиватися в клітини будь-якої заданої тканини тіла. Потім за допомогою іншого «коктейлю» клітинам давався імпульс для розвитку як клітин серцевої м'язової тканини. Клітини ретельно перевірялися на відповідність усім параметрам, характерним саме для серцевої тканини - структуру органелл, реакцію на гормони і на електричний розряд. Але найочевиднішим показником успіху стало те, що 97% нових клітин забилися в унісон.
Клітини, отримані в ході експерименту, були пересаджені в серці миші, що перенесла інфаркт міокарда, ще до того, як вони повністю завершили свій розвиток в якості клітин серцевого м'яза - і процес завершився всередині органу.
"Головне завдання в лікуванні серцевих захворювань - знайти надійний спосіб вирощувати нові клітини. Перепрограмування власних клітин пацієнта може виявитися найбезпечнішим і найефективнішим з таких способів ", - вважає один з авторів роботи Діпак Шріштава.
Вирощено з клітин сполучної тканини.
Одночасно успіхом завершився експеримент з вирощування нервових клітин за тією ж технологією. Під час експерименту на клітини шкіри мишей впливали сумішшю дев'яти реагентів, частина яких збігалася з речовинами, використаними в експерименті з серцевою тканиною. За десять днів у піддослідних клітинах повністю «вимкнулися» ділянки генетичного коду, що відповідали за їх функціонування як клітини шкіри, і «включилися» ділянки коду, що відповідають за розвиток нервової клітини.
Коли досвідчений матеріал був пересаджений в мозок мишей, клітини продовжили свій розвиток за трьома різними напрямками - перетворившись на нейрони, олігодендроцити і астроцити. На одній із стадій перетворення клітини також виявили здатність ділитися, що може означати можливість їх використання для лікування дегенеративних захворювань, таких як хвороба Альцгеймера або хвороба Паркінсона.
Результати експерименту були опубліковані в журналах Science і Cell Stem Cell.