Стволовые клетки помогут в лечении малярии

Исследователи из Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology, MIT, США) разработали методику, основанную на индуцированных плюрипотентных стволовых клетках (иПСК), для создания и тестирования противомалярийных препаратов и вакцин. Новый метод позволит подобрать индивидуальное лечение для борьбы с болезнью, от которой ежегодно страдает более 500 000 человек во всём мире. Материалы работы опубликованы 5 февраля 2015 г. в Stem Cell Reports.

«Наша технология может использоваться для тестирования новых лекарств, которые действуют против вируса на ранней стадии попадания в печень, до того, как он снова попадёт в кровоток и разнесётся с комарами-переносчиками»,- говорит ведущий автор исследования доктор Санджита Батия (Sangeeta Bhatia), директор Лаборатории Масштабируемых Регенеративных Технологий (Laboratory for Multiscale Regenerative Technologies) при MIT. «Это особенно важно, учитывая возросшее количество резистентных к лекарствам штаммов возбудителя малярии в природе», — добавила Батия.

Источник малярии – паразиты, которые передаются от человека человеку через укусы инфицированных комаров. В организме человека паразиты растут и размножаются вначале в клетках печени, а затем – в эритроцитах, где они вызывают физические симптомы болезни.

Одна из главных проблем лечения малярии заключается в том, что паразиты могут долго сохраняться в клетках печени и вызывать рецидивы, проникая в кровоток спустя недели и даже годы. Существующие лекарства и вакцины нацелены на блокирование начальной (печёночной) стадии до заражения крови.

Тем не менее, на сегодняшний день методы лабораторного моделирования печёночной стадии малярии ограничены небольшим пулом клеток печени пациентов-доноров и, соответственно, отсутствует генетическое разнообразие донорских гепатоцитов. Эта проблема не позволяет дать однозначных ответов о влиянии генетики на действие противомалярийных препаратов, а также затрудняет исследования, направленные на создание персонализированных лекарственных препаратов для отдельных пациентов.

Для решения данного вопроса, Батия и её группа перепрограммировали клетки кожи человека в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (иПСК), сходные по свойствам с эмбриональными стволовыми клетками (ЭСК), способными превращаться практически в любой тип клеток.

Полученные из иПСК гепатоциты – самообновляющийся источник клеток печени, несущих все генетические признаки таковых клеток донора, позволят изучить индивидуальные ответы на противомалярийные препараты, а также выявить генетические факторы, определяющие восприимчивость к инфекции.

Учёные инфицировали полученные гепатоциты различными малярийными паразитами для моделирования в лаборатории печёночной стадии заболевания. Клетки оказались чувствительны к противомалярийным препаратам таким как атовакуон, примахин и пр., что продемонстрировало ценность данной методики для тестирования новых препаратов от малярии.

«На следующих этапах мы надеемся адаптировать гепатоциты, полученные из иПСК, для масштабного производства культуры клеток, которая поможет в кратчайшие сроки качественно проводить скрининг лекарственных препаратов. Применение стволовых клеток даёт возможность изучить генетическое влияние на эффективность противомалярийных препаратов и создаёт основу для открытия новых лекарств против малярии», — говорит соавтор исследования Шенгйонг Нг (Shengyong Ng).