Сердечно-сосудистые заболевания остаются главной причиной смертности во всем мире, унося миллионы жизней каждый год. Повреждения, вызванные этими заболеваниями, особенно трудно восстановить, так как сердце имеет минимальную способность к самовосстановлению. Но что, если бы мы могли перепрограммировать собственные клетки организма для восстановления поврежденных тканей?
Этим вопросом занимались ученые из Корейского университета под руководством доцента Мён Хва Сонга. Команда представила инновационную технику преобразования фибробластов — обычных клеток соединительной ткани — в зрелые и функциональные индуцированные кардиомиоциты (ИКМ). Их метод основан на сочетании фактора роста фибробластов 4 (FGF4) с витамином С — пары, которая ускоряет созревание клеток и улучшает их функции.
«Наши результаты приближают нас к превращению регенеративной медицины в практическую терапию», — говорит доцент Сонг, работающий на факультете кардиологии Корейского университета в Сеуле, Южная Корея. «Это исследование делает важный шаг к использованию собственных клеток пациента для восстановления сердца».
Прямое сердечное перепрограммирование — процесс, минующий промежуточную стадию стволовых клеток, — позволяет превращать фибробласты в iCM. Хотя этот подход имеет большие перспективы, ученые изо всех сил пытались создать зрелые и полностью функциональные кардиомиоциты. Команда Корейского университета решила это препятствие, активировав критический клеточный механизм: сигнальный путь JAK2-STAT3.
В своих исследованиях ученые использовали передовые методы, такие как секвенирование РНК, флуоресцентная визуализация и электрофизиологическое тестирование. Их результаты выявили ключевые улучшения:
- Лучшую клеточную структуру с четко выраженными саркомерами и Т-трубочками;
- Повышенную электрическую активность с улучшенной функцией ионных каналов;
- Более высокую эффективность в создании зрелых, полностью перепрограммированных кардиомиоцитов.
Доцент Сонг объяснил, что путь JAK2-STAT3 имеет решающее значение для этих результатов, позволяя индуцировать клетки, которые точно имитируют структуру и функцию естественных кардиомиоцитов.
Это открытие, опубликованное в журнале Experimental & Molecular Medicine, открывает огромные перспективы для регенеративной медицины. Продвигая зрелые кардиомиоциты из собственных тканей пациента, однажды, возможно, можно будет восстановить повреждения, вызванные сердечными приступами или другими сердечно-сосудистыми заболеваниями. Такой подход может снизить зависимость от трансплантации сердца и потенциально произвести революцию в лечении миллионов пациентов.
Однако необходимы дальнейшие исследования, чтобы убедиться, что этот метод безопасен и эффективен для клинического использования. «Мы в восторге от этих результатов, но это только начало», — говорит профессор Сонг. «Прежде чем мы сможем применить этот подход к пациентам, потребуются дополнительные исследования. Тем не менее, возможности невероятно захватывающие».
Если этот метод применить в терапии, он может обеспечить индивидуальное решение для регенерации сердечной ткани, что позволит добиться значительного прогресса в борьбе с сердечно-сосудистыми заболеваниями.
Литература:
Seongmin Jun et al, FGF4 and ascorbic acid enhance the maturation of induced cardiomyocytes by activating JAK2–STAT3 signaling, Experimental & Molecular Medicine (2024). DOI: 10.1038/s12276-024-01321-z
Врач кардиолог, терапевт, врач функциональной диагностики АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), редактор и автор статей
