Ученые проводят исследования для нахождения альтернативы пересадке сердца

По прогнозам ученых, к 2030 году ежегодная смертность от проблем с сердцем может превысить 23 миллионов человек. В настоящее время единственный проверенный способ разорвать этот замкнутый круг – пересадка сердца. Ученые стоят на пороге открытия, которое позволит лечить тяжелые заболевания сердца, не прибегая к его пересадке. Недавние открытия опровергли распространенное мнение, что взрослое сердце не производит новые клетки сердечной мышцы (кардиомициты). Оказалось, что у него есть свой запас стволовых клеток, которые ежегодно заменяют собой от 0,5% до 1% кардиомиоцитов. В настоящее время проводится клиническое испытание. Роберто Болли из Луисвиллского университета в штате Кентукки инъецировал сердечные стволовые клетки 20 пациентам с серьезным заболеванием сердца. Было отмечено радикальное и долгосрочное улучшение насосной функции, а также более высокое качество жизни пациентов.В свою очередь, доктор Эдуардо Марбан из кардиологического института при Медицинском центре Седарс-Синай в Лос-Анджелесе провел другой эксперимент. Он взял мышечную ткань из здоровой области сердца пациента, вырастил из нее в лабораторных условиях шарообразные клеточные кластеры (кардиосферы), затем инъецирует их назад. У 17 инъецированных таким образом добровольцев отмечено повышение роста здоровой мышечной ткани и уменьшение образования рубцовой, хотя насосная функция сердца у них не улучшилась.Несмотря на несколько неудач на раннем этапе, исследователи на сегодняшний день накопили достаточно опыта в инъецировании стволовых клеток в сердце. «Мы видим, что пациентам в результате становится лучше», – говорят ученые.Но некоторые медики проводят исследования другим путем. Вместо того, чтобы впрыскивать выращенные в лаборатории клетки назад в сердце, они побуждают уже имеющиеся в нем клетки к созданию новой мышечной ткани. Доктор Райли использует тот факт, что у эмбриона огромное количество кардиомицитов производится эпикардом (внешней оболочкой сердца). После рождения процесс прекращается, но Райли удалось восстановить эту функцию эпикарда, вводя в мышиные сердца протеин Тимозин Бета-4. В результате у мышей, переживших сердечный приступ, генерировалась новая сердечная мышечная ткань, которая хорошо интегрировалась в существующую.В прошлом году Дипак Шривастава из неправительственной организации Институты Глэдстоун в Сан-Франциско добился еще более впечатляющих результатов. Он применил метод, который многим казался неосуществимым. Он преобразовал фибробласты (клетки соединительной ткани, из которых формируется рубцовая ткань в кардиомиоциты). Для этого потребовались всего три гена, контролирующие развитие сердца эмбриона – Gata4, Mef2c и Tbx5 (сокращенно GMT). «Эти гены запрограммированы на производство сердечных клеток. Мы лишь снова активировали их во взрослом организме», – говорит Шривастава. В 2010 году при помощи своего коктейля из генов он превратил фибробласты в кардиомиоциты в лабораторных условиях, а два года спустя проделал то же на живых мышах, добившись еще более впечатляющих результатов. Похоже, естественная сердечная среда способствует более успешному перепрограммированию клеток на создание координированно сокращающейся мышечной ткани вместо рубцовой.Метод Шриваставы позволяет избежать проблем, связанных с инъецированием стволовых клеток, поскольку гены работают с клетками, уже присутствующими в сердце. Фибробласты составляют до половины клеток даже в здоровом сердце – это огромный резервуар потенциальных кардиомиоцитов. Это передовая технология в современной науке.Другим ученым удалось воспроизвести результаты его экспериментов. Сейчас команда Шриваставы проверяет метод на свиньях в рамках небольшого преклинического испытания. В отличие от крохотных сердец мышей, свиные сердца более схожи с человеческим, и испытание призвано проверить, сработает ли перепрограммирование клеток в масштабах более крупного организма.