БиоПро Выбор потребителя 2018 #06

Новый метод поможет стволовым клеткам эффективно восстанавливать сердце после инфаркта

Исследование учёных из Калифорнийского университета в Дэвисе показало, что блокирование связанного с воспалением фермента sEH позволяет стволовым клеткам восстанавливать поврежденную ткань сердца.

Растворимая эпоксидгидролаза (англ. soluble epoxide hydrolase, sEH), фактор, играющий главную роль при запуске активации воспалительных процессов и ведущий к развитию хронического воспаления при заболеваниях легких и суставов. Теперь данный фермент оказался в центре внимания исследователей болезней сердца.

Авторы надеются, что их работа позволит разработать новый мощный класс соединений, способных предотвратить гибель клеток и рубцевание мышечной ткани, связанных с сердечной недостаточностью. Данные осложнения обычно характерны для сердечно-сосудистых заболеваний или инфаркта.

Результаты исследования, проведенного на мышах под руководством кардиолога Нипаван Чиамвимонват (Nipavan Chiamvimonvat), опубликованы в Stem Cells Translational Medicine.

«Теория применения стволовых клеток в лечении сердечно-сосудистых заболеваний была многообещающей, однако реальный прогресс оказался незначительным», — сказала Чиамвимонват. «Заболевания сердца сопровождаются воспалением, которое ухудшает выживаемость стволовых клеток».

Предыдущие исследования показали, что трансплантируемые в сердце стволовые клетки существенно истощаются за очень короткий период времени.

«Мы полагаем, что нашли способ убрать воспаление, предоставив стволовым клеткам шанс выжить и выполнить их регенеративную функцию», — сказала ведущий автор и исследователь в области сердечно-сосудистой медицины Падмини Сириш (Padmini Sirish).

Опасное заболевание

Возникновение сердечной недостаточности связанно с нарушением работы сердца, в результате чего понижается эффективность кровообращения и, как результат, ухудшается доставка кислорода во все отделы организма. Выживаемость пациентов через пять лет после постановки диагноза составляет около 45-60%. В США от данного заболевания страдают примерно 5,7 миллиона человек, а ежегодные затраты составляют почти 30 миллиардов долларов. К 2030 году оно может затронуть до 9 миллионов человек, а для лечения потребуется почти в 80 миллиардов долларов.

В клинической практике Чиамвимонват часто встречаются пациенты с сердечной недостаточностью, и ей трудно смириться с отсутствием эффективных лекарств, особенно для прогрессирующей болезни на более поздних стадиях.

На сегодняшний день лучшими методами лечения сердечной недостаточности терминальной стадии считаются хирургические операции — пересадка сердца или механической сердечной помпы.

Чиамвимонват надеется, что полученные ею результаты помогут создать двухэтапное лечение терминальной стадии сердечной недостаточности, которое будет сочетать в себе препарат, блокирующий sEH, с трансплантацией стволовых клеток.

Тестирование новой терапии

Чиамвимонват и ее команда провели практическую часть исследования на мышах, используя кардиомиоциты, которые были получены из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (иПСК) человека. ИПСК — это клетки, отобранные из ткани взрослого человека (обычно кожи или крови) и генетически модифицированные таким образом, чтобы обратить их развитие вспять и заставить функционировать как эмбриональные стволовые клетки, обладающие способностью образовывать все типы клеток.

Команда использовала специфический ингибитор фермента sEH — TPPU. Такой выбор был основан на результатах работы одного из соавторов настоящего исследования специалиста-онколога Брюса Хэммока (Bruce Hammock). Его лаборатория предоставила подробные исследования почти дюжины ингибиторов ферментов.

Исследователи изучили шесть групп мышей с индуцированным инфарктом. Группа, получившая лечение в виде комбинации ингибитора и иПСК человека, продемонстрировала лучшие результаты приживления и выживаемости трансплантированных стволовых клеток. У этой группы также было снижено рубцевание сердечной мышцы и улучшилась сердечная функция.

«Полученные нами результаты показывают, что кондиционирование кардиомиоцитов, полученных из иПСК человека совместно с ингибиторами sEH может улучшить выживание клеток в неблагоприятных условиях, а именно — в мышцах, поврежденных в результате инфаркта», — сказал Хэммок.

Последние этапы перед клиническими испытаниями

Чиамвимонват и ее команда намерены протестировать этот подход на исследовательской модели более крупных животных, чтобы лучше понять благоприятную роль TPPU. Учёные также собираются проверить эффективность метода в лечении других заболеваний сердца, включая фибрилляцию предсердий. Их конечная цель — запустить клинические испытания на людях, чтобы проверить безопасность лечения.