Гидрогель помогает стволовым клеткам лучше приживаться после трансплантации
Учёные из Торонто доказали эффективность трансплантации стволовых клеток, инкапсулированных в гидрогель, для улучшенного восстановления функций мозга после инсульта, а также регенерации зрения у мышей. Результаты исследования опубликованы 15 мая 2015 г в журнале Stem Cell Reports.
В настоящее время лечение стволовыми клетками является основным направлением в медицинских исследованиях, особенно в регенеративной медицине. Это связано с их способностью превращаться в практически любой тип клеток организма.
Однако команда исследователей из Университета Торонто (University of Toronto) в Канаде под руководством Молли Шойчет (Molly Shoichet) и Дерека ван дер Койа (Derek van der Kooy) считает, что после трансплантации у стволовых клеток возникают некоторые сложности в новой для них среде и микроокружении.
Учёные утверждают, что изменение внешних условий выращенных в лаборатории клеток после пересадки в организм ведёт к их частичной гибели и затрудняет приживление в тканях.
Для более эффективной адаптации стволовых клеток в организме после пересадки, исследователи решили использовать инъекционный гелеподобный материал — гидрогель, разработанный ими ранее. Данный гидрогель состоит из двух компонентов – метилцеллюлозы, создающей оболочку, которая сможет защитить клетку при её трансплантации, и гиалуроновой кислоты, обеспечивающей выживание самой клетки.
Для изучения эффективности трансплантации стволовых клеток в гидрогеле команда учёных решила провести исследования на примере восстановления нейронов, повреждённых в результате заболевания или травмы.
На первом этапе исследования учёные вырастили из стволовых клеток фоторецепторы – светочувствительные клетки сетчатки, отвечающие за зрение. Затем, инкапсулированные в гидрогель фоторецепторы, пересадили в глаза слепым мышам.
Исследователи обнаружили, что данная процедура помогла успешно восстановить примерно 15% зрачкового рефлекса, что говорит о частичном восстановлении зрения.
На втором этапе эксперимента учёные вводили инкапсулированные в гидрогеле нейронные стволовые клетки-предшественницы в мозг мышей, перенесших инсульт. По словам исследователей, в течение нескольких недель после трансплантации мыши продемонстрировали улучшение координации движений.
Дальнейшие исследования действия инкапсулированных нейронных стволовых клеток учёные предполагают провести на модели крыс, перенесших инсульт, отметив, что больший объём мозга крысы лучше подходит для поведенческих тестов.
Комментируя проделанную работу, Шойчет сказала: «Это исследование продемонстрировало, что гидрогель не только помогает удерживать стволовые клетки вместе, но и способствует их выживанию и приживлению.»
Учёные отмечают, что повышение эффективности трансплантации стволовых клеток в сетчатке и головном мозге – различных отделах нервной системы – демонстрирует огромный потенциал для терапии широкого спектра тканей и органов.
Кроме того, исследователи сообщают, что после инъекции гидрогель выводится из организма в течение нескольких недель.
