Нядаўнія даследаванні блізнят паказалі новыя спосабы рэгенерацыі пашкоджанага сэрца
Сардэчная недастатковасць закранае па меншай меры 26 мільёнаў чалавек ва ўсім свеце і з'яўляецца прычынай шматлікіх смяротных выпадкаў. У сувязі з ростам старэння насельніцтва, клопат аб сэрца становіцца неабходнасцю, якая вядзе да росту выдаткаў. Былі дасягнуты значныя поспехі ў тэрапеўтычных метадах лячэння сэрца і робіцца шмат прафілактычных мер, аднак смяротнасць і захворванне па-ранейшаму вельмі высокія. Даступна вельмі мала варыянтаў лячэння, і ў асноўным яно грунтуецца на перасадцы сэрца для пацыентаў, якія сапраўды знаходзяцца на канчатковай стадыі і прагрэсуюць да поўнай сардэчнай недастатковасці.
Наш арганізм сапраўды валодае незвычайнай здольнасцю аднаўляць сябе, напрыклад, печань можа аднаўляцца пры пашкоджанні, наша скура таксама часцей за ўсё, і адна нырка можа выконваць функцыю дзвюх. На жаль, гэта не так для большасці нашых жыццёва важных органаў - у тым ліку сэрца. Калі чалавечае сэрца пашкоджана - выклікана хваробай або траўмай - пашкоджанне з'яўляецца вечным. Напрыклад, пасля сардэчнага прыступу мільёны ці мільярды клетак сардэчнай мышцы могуць быць страчаны назаўжды. Гэтая страта паступова аслабляе сэрца і прыводзіць да такіх сур'ёзных захворванняў, як сардэчная недастатковасць або рубцы на сэрцы, якія могуць прывесці да смяротнага зыходу. Сардэчная недастатковасць звычайна ўзнікае пры дэфіцыце кардыяміяцытаў (тыпу клетак). У адрозненне ад трытонаў і саламандры, дарослыя людзі не могуць самаадвольна аднавіць пашкоджаныя органы, такія як сэрца. У эмбрыёна чалавека або калі дзіця расце ва ўлонні маці, сэрца клеткі дзеляцца і размнажаюцца, што дапамагае сэрцу расці і развівацца на працягу дзевяці месяцаў. Але млекакормячыя, у тым ліку людзі, не валодаюць здольнасцю аднаўляць сэрца, паколькі яны губляюць гэтую здольнасць пасля і цалкам прыкладна праз тыдзень пасля нараджэння. Клеткі сардэчнай мышцы губляюць здольнасць дзяліцца і размнажацца і, такім чынам, не могуць аднаўляцца. Гэта дакладна і для іншых клетак чалавека - мозгу, спінны мозг г. д. Паколькі гэтыя дарослыя клеткі не могуць дзяліцца, чалавечы арганізм не можа замяніць клеткі, якія пашкоджаныя або страчаныя, што прыводзіць да захворванняў. Хоць гэта таксама прычына таго, што пухліны сэрца ніколі не бывае - пухліны ўзнікаюць з-за бескантрольнага росту клетак. Калі, аднак, можна зрабіць магчымым для гэтых клетак дзяліцца зноў, гэта можа прывесці да «рэгенерацыі» шэрагу тканін і дапамагчы аднавіць орган.
Адзіны варыянт, які мае кожны, калі пакутуе ад слабога або пашкоджанае сэрца або хвароба сэрца - перасадка сэрца. Гэта мае мноства аспектаў, якія звычайна ўплываюць на тое, каб трансплантацыя стала рэальнасцю ў большасці пацыентаў. Па-першае, сэрца, ахвяраванае «донарам», павінна быць здаровым сэрцам да таго, як донар памёр, што азначае, што сэрцы павінны быць сабраны ў маладых людзей, якія памерлі з-за хваробы або траўмаў і гэтыя ўмовы не паўплывалі на іх сэрца у любым выпадку. Патэнцыйны пацыент-рэцыпіент павінен супадаць з сэрцам донара, каб атрымаць трансплантацыю. Гэта азначае доўгае чаканне. У якасці магчымай альтэрнатывы магчымасць стварэння новай мышцы ў сэрцы праз дзяленне клетак можа даць надзею мільёнам з пашкоджаным сэрцам. Многія працэдуры былі апрабаваны і правераны навуковай супольнасцю, аднак вынікі пакуль неэфектыўныя.
У новым даследаванні, апублікаваным у Cell, Даследнікі з Каліфарнійскага ўніверсітэта ў Сан-Францыска, ЗША, упершыню распрацавалі эфектыўны і стабільны метад на мадэлях жывёл, каб прымусіць дарослыя сардэчныя клеткі (кардыяміёцыты) падзяліцца і, такім чынам, патэнцыйна аднавіць пашкоджаную частку сэрца1. Аўтары выявілі чатыры гена, якія ўдзельнічаюць у дзяленні клетак (гэта значыць клетак, якія размнажаюцца самі па сабе). Калі гэтыя гены аб'ядналі з генамі, якія прымушаюць сталыя кардыяміяцыты зноў увайсці ў клеткавы цыкл, яны ўбачылі, што клеткі дзеляцца і размнажаюцца. Такім чынам, калі функцыя гэтых чатырох асноўных генаў была ўзмоцнена, сэрца тканіна паказала рэгенерацыю. Пасля сардэчнай недастатковасці ў пацыента такое спалучэнне паляпшае працу сэрца. У цяперашнім даследаванні кардыяміяцыты паказалі 15-20-працэнтнае дзяленне (у параўнанні з 1 працэнтам у папярэдніх даследаваннях), што пацвярджае надзейнасць і эфектыўнасць гэтага даследавання. Тэхнічна гэта даследаванне можа быць пашырана на іншыя органы, таму што гэтыя чатыры гены з'яўляюцца агульнай рысай. Гэта вельмі актуальная праца, таму што любое даследаванне па ст сэрца па-першае, гэта вельмі складана, а па-другое, дастаўка генаў павінна праводзіцца з асцярожнасцю, каб не выклікаць пухлін у арганізме. Гэтая праца можа ператварыцца ў вельмі магутны падыход для рэгенерацыі сэрца, а таксама іншых органаў.
Яшчэ адно даследаванне Інстытута ствалавых клетак Кембрыджскага ўніверсітэта, Вялікабрытанія, распрацавала інавацыйны спосаб аднаўлення сэрца такой тканіны, што донар наогул не спатрэбіцца2. Яны выкарысталі ствалавыя клеткі для вырошчвання жывых участкаў «сардэчнай мышцы» ў лабараторыі памерам усяго 2.5 квадратных сантыметра, але яны выглядаюць як магутны патэнцыйны інструмент для лячэння пацыентаў з сардэчнай недастатковасцю. Гэтыя пластыры маюць вялікую перспектыву натуральнага засваення пластырам пацыента сэрца г.зн. гэта «цалкам функцыянальная» тканіна, якая б'ецца і скарачаецца, як звычайная сардэчная цягліца. Ранейшы падыход да ўвядзення ствалавых клетак у арганізм для аднаўлення сэрца быў няўдалым, таму што ствалавыя клеткі не заставаліся ў сэрца мышцы, але замест гэтага згубіліся ў крыві. Цяперашняя накладка ўяўляе сабой «жывую» і «б'ецца» тканіну сэрца, якую можна прымацаваць да органа (у дадзеным выпадку сэрца) і, такім чынам, любыя пашкоджанні могуць быць выпраўлены. Такія плямы можна вырошчваць, калі будзе попыт на пацыента. Гэта істотна пераўзыходзіць неабходнасць чакаць адпаведнага донара. Гэтыя плямы таксама можна вырошчваць з дапамогай сэрца ўласныя клеткі пацыента, ухіляючы рызыкі, звязаныя з трансплантацыяй органа. Асіміляцыя латы ў а пашкоджанае сэрца з'яўляецца інвазівной працэдурай і патрабуе правільных электрычных імпульсаў для стварэння сэрца біць добра інтэграваны з патчам. Але рызыкі, звязаныя з такой працэдурай, лепш, чым поўная трансплантацыя сэрца, якая значна больш інвазіўная. Каманда рыхтуецца да выпрабаванняў на жывёл і клінічных выпрабаванняў на працягу 5 гадоў, перш чым гэта можна будзе шырока выкарыстоўваць сэрца пацыентаў.
***
{Вы можаце прачытаць арыгінальную даследчую працу, націснуўшы на спасылку DOI, прыведзены ніжэй у спісе цытуемых крыніц}
Крыніца (я)
1. Махамед і інш. 2018,. Рэгуляванне клеткавага цыклу для стымулявання праліферацыі кардиомиоцитов у дарослых і рэгенерацыі сэрца. Ячэйка. https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.02.014
2. Кембрыджскі ўніверсітэт 2018. Латанне разбітага сэрца. http://www.cam.ac.uk/research/features/patching-up-a-broken-heart. [Прагледжана 1 мая 2018 г.]
