Новый подход к лечению диабетической стопы с помощью стволовых клеток
Учёные из Школы зубоврачебной медицины университета Тафтс (Tufts University School of Dental Medicine, TUSDM, США) успешно перепрограммировали клетки кожи, полученные из диабетической язвы стопы, превратив их в эмбрионально-подобные стволовые клетки. Данное исследование, результаты которого опубликованы 26 июля 2016 года в Cellular Reprogramming, может быть использовано в будущем для лечения хронических ран у диабетиков.
Также данная исследовательская группа выяснила, что белок фибронектин связан с нарушениями в процессе заживления язв диабетической стопы. Результаты исследования опубликованы в издании Wound Repair and Regeneration.
«Полученные нами результаты обнадёживают. В отличие от клеток, взятых из кожи здорового человека, клетки, полученные из незаживающих ран – таких, как диабетическая язва стопы – труднее растут и не восстанавливают функциональность тканей», — говорит старший автор обоих исследований доктор Джонатан Гарлик (Jonathan Garlick). «При обращении язвенных клеток в состояние раннего эмбрионального развития, мы «перезагрузили» их для старта по новому пути, который, надеемся, приведёт к созданию клеток, способных заживлять раны у пациентов».
Исследователи успешно перепрограммировали клетки, полученные из диабетических ран, в эмбриональные стволовые клетки, из которых затем получили различные типы клеток, имеющих важное значение для заживления ран. С помощью трёх независимых критериев они подтвердили, что клетки были перепрограммированы в плюрипотентное состояние, что означает, что они могут быть превращены во множество различных типов клеток, в том числе – в ранозаживляющих.
Следующим шагом учёных было создание трёхмерной тканевой структуры для имитации особенностей хронических ран. Используя данную 3D модель для проверки свойств клеток язв диабетической стопы, исследователи обнаружили, что надлежащему заживлению ран препятствует белок фибронектин, создающий структуру, затрудняющую доставку клеток к месту поражения. Ранее уже была обнаружена аномальная деятельность фибронектина при других диабетических осложнениях, таких, как заболевания почек, но это первое исследование, которое выявило его непосредственную связь с диабетическими язвами стопы.
«Разработка более эффективных методов лечения язв стопы было затруднено из-за отсутствия реалистичных моделей заживления ран, которые максимально точно имитируют функции внеклеточного матрикса, являющегося основополагающим компонентом заживления ран кожи»,- говорит Анна Майоне (Anna Maione), первый автор статьи в Wound Repair and Regeneration. «Данное исследование основано на нашей работе 2015 года, которая показала, что клетки язв диабетической стопы имеют существенные дефекты, которые мы можем моделировать с помощью трёхмерных моделей тканей, выращенных в лабораторных условиях. Такие образцы – отличный способ испытания новых терапевтических средств, которые могли бы улучшить заживление ран и предотвратить ампутацию конечности».
«3D модель крайне необходима – она позволит нам продолжить наши исследования. Теперь, когда мы показали возможность перепрограммирования язвенных клеток в клетки на самых ранних этапах развития, мы должны изучить возможность превращения их в более зрелые типы клеток, а затем — исследовать их на нашей трёхмерной модели, чтобы узнать, будут ли они улучшать заживление хронических ран», — сказал доктор Безад Герами-Найни (Behzad Gerami-Naini), первый автор статьи в Cellular Reprogramming.
«Наши результаты позволяют выдвинуть гипотезу о развитии диабетических язв стопы. Самое главное, что наша способность перепрограммировать эти клетки даёт нам новые возможности лечения. Также перед нами стоит главный вопрос – мы создали индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, из которых можем получить множество типов ранозаживляющих клеток – будут ли они лучше заживлять раны, чем обычные клетки, полученные из незаживающих ран?» — резюмирует Гарлик.
