Стволовые клетки околоплодной жидкости помогут лечить врождённый порок сердца

Исследователи из США успешно использовали стволовые клетки, полученные из амниотической жидкости, для укрепления и роста кровеносных сосудов. С помощью инъекционного гидрогеля учёные планируют выращивать сосуды для лечения врождённых пороков сердца. Результаты исследования опубликованы 9 апреля 2015 г. в журнале Journal of Biomedical Materials Research, часть A.

Совместное исследование учёных из Университета Райса (Rice University) и Детской Больницы Техаса (Texas Children’s Hospital) показало, что выращивание амниотических стволовых клеток (АСК) с использованием гидрогеля в качестве каркаса способствует развитию кровеносных сосудов в новых тканях для их питания и экскреторной функции.

Исследователи под руководством Джеффри Жако (Jeffrey Jacot) разрабатывают методики применения клеток амниотической жидкости, полученной от беременных женщин, для лечения детей с врождёнными пороками сердца.

Образцы околоплодных вод обычно берутся для стандартных процедур тестирования, в дальнейшем не используются и утилизируются. Однако они представляют огромную ценность для получения в дальнейшем генетически идентичных (аутологичных) трансплантатов для младенцев.

Жако акцентирует, что амниотические стволовые клетки очень ценны своей способностью дифференцироваться во многие другие типы клеток, в том числе – в эндотелиальные, которые формируют кровеносные сосуды.

«Важнейшим результатом нашей работы стало то, что мы выяснили, как вырастить сосудистую ткань, состоящую исключительно из клеток, выделенных из околоплодных вод. Мы показали, что для подобных методик достаточно использование только клеток, полученных из амниотической жидкости», — сказал Жако.

Для культивирования АСК учёные использовали гидрогель из полиэтиленгликоля и фибрина. Фибрин – белок плазмы крови, играющий главную роль в свёртывании крови, клеточно-матриксных взаимодействиях, заживлении ран и ангиогенезе – процессе образования новых сосудов. Фибрин широко используется в качестве биокаркаса, но характеризуется низкой механической жёсткостью и быстрой деградацией.

Жако отмечает, что сочетание фибрина и полиэтиленгликоля придало гидрогелю надёжности.

Чтобы стимулировать дифференциацию АСК в эндотелиальные клетки, исследователи использовали фактор роста эндотелия сосудов, в то время как присутствие фибрина способствовало проникновению сосудистой сети из соседних тканей.

У подопытных мышей, получивших инъекции гидрогеля только с фибрином наблюдалось развитие тонких фибрильных структур. Другая группа животных, получившая инъекции гидрогеля с фибрином и АСК, продемонстрировала гораздо более здоровую сосудистую сеть, по словам учёных.

Подобные эксперименты с использованием гидрогеля проводились для культивирования мезенхимальных стволовых клеток, полученных из костного мозга, которые также демонстрировали рост сосудов. Однако получение эндотелиальных клеток работало не так гладко, как ожидали исследователи.

Лаборатория Жако продолжает изучение амниотических стволовых клеток для создания биосовместимых трансплантатов для младенцев, родившихся с пороками сердца.