Инженеры Колумбийского Университета залатали сердце

Инженеры Колумбийского Университета залатали сердце

Исследователи инженерного факультета Колумбийского Университета нашли новый способ латать поврежденное сердце посредством платформы тканевой инженерии, которая позволяет сердцу чинить себя самому. Результаты революционного способа лечения, недавно опубликованные в Докладах Национальной Академии Наук, являются важным шагом на пути к разработке путей борьбы с заболеваниями сердечнососудистой системы, которые являются одной из самых серьезных медицинских проблем в наши дни. Под руководством Горданы Вуньяк-Новакович, профессора биомедицинской инженерии факультета инженерии и прикладных наук фонда Фу при Колумбийском Университете, исследователи разработали новую клеточную терапию для лечения инфаркта миокарда (повреждение сердца в результате приступа).

Впервые они смогли объединить использование человеческих восстановительных клеток доведенных до нужного состояния в чашке Петри для максимизации их способности реваскуляризовываться и улучшать поступление крови в пораженные инфарктом ткани посредством полностью биологических композитных подмостков, созданных для доставки данных клеток в поврежденное сердце. С помощью данной платформы им одновременно удалось удержать клетки в рамках пораженной инфарктом области (по сравнению с массивной потерей клеток, связанных с инфузией клеток самих по себе) и увеличить клеточное выживание и улучшить их функцию в области инфаркта, где большинство клеток умерло бы в результате нарушения притока крови.
    
«Нас очень радуют перспективы данной новой техники», — сказал д-р Вуньяк-Новакович. «Эта платформа легко адаптируется и мы уверены в том, что ее можно без усилий распространить на доставку других типов человеческих стволовых клеток, которые нам нужны для воссоздания сердечной мышцы и продолжения исследований нами механизмов, стоящих за восстановлением сердца».
    
В сущности, команда ученых инженерного факультета (Аманда Годьер-Форнемон и Тимоти Мартенс возглавили исследование) удалила клетки человеческой сердечной мышцы – миокарда – оставив протеиновые подмостки с нетронутыми архитектурой и механическими свойствами. Они заполнили подмостки человеческими мезенхимными клетками-предшественниками (стволовые клетки, способные превращаться в клетки других типов), после чего приложили заплаты на поврежденную ткань сердца. Заплаты способствовали росту новых кровяных сосудов и высвобождали протеины, которые стимулировали старую родную ткань к самовосстановлению. Кроме того, коллектив ученых также использовал данную контролируемую платформу для распознавания сигнальных механизмов, участвующих в процессе восстановления и для получения новых данных о роли клеток и устройстве подмостков, требуемых для восстановления сердца.
    
«Очень интересно наблюдать за тем, как обученные клетки формируют человеческие ткани в специально созданных для них условиях», — отметила д-р Вуньяк Новакович. «Эти клетки являются настоящими тканевыми инженерами. Мы только создаем условия, а они делают свое дело. Так как данные условия должны повторять реальную среду для развития, прогресс в лаборатории возможен только при междисциплинарном сотрудничестве биоинженеров, специалистов по стволовым клеткам и медиков. Посредством восстановления и замены наших стволовых клеток, мы сможем помочь людям жить дольше и качественнее».

Д-р Вуньяк-Новакович и ее коллектив работают одновременно над несколькими проектами, продолжающими исследования в данном направлении. В данное время они изучают возможность создания сократительных сердечных заплат при использовании человеческих стволовых клеток, которые способны дать толчок к росту как мышечных, так и сосудистых отделов сердечной мышцы.  Кроме того, они стараются понять, как клетки в пределах такой сердечной заплаты, нанесенной на поврежденную инфарктом сердечную ткань, вырабатывают способность производить механическое усилие и проводить электрические сигналы, и как данные функции могут быть отрегулированы в искусственных условиях.

«В целом, мы рассматриваем данную систему как возможность создания терапевтического подхода, — сказала д-р Вуньяк-Новакович, — при котором компоненты будут создаваться в операционной и складываться в эффективные сигнальные механизмы, задействованные в процессе починки поврежденного сердца пациента».


Источник:
medicaldaily.com
Перевод:
Serdechno.ru