Лабораторные мышечные клетки, способные к самоподдержанию, восстанавливают повреждения и болезни, показало исследование на мышах
Ученые из Johns Hopkins Medicine сообщают об успешном создании в лаборатории человеческих мышечных стволовых клеток, способных к самовозобновлению и восстановлению поврежденной мышечной ткани у мышей. Это потенциально продвигает усилия по лечению травм мышц и мышечных атрофических расстройств у людей.
Отчет об экспериментах опубликован 7 апреля в журнале Cell Stem Cell.
Создание самовозобновляющихся стволовых клеток
Для создания клеток ученые начали с лабораторно выращенных человеческих клеток кожи, которые были генетически перепрограммированы в более примитивное состояние — индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPS-клетки). Эти клетки обладают потенциалом стать практически любым типом клеток в организме.
Исследовательская группа под руководством профессора Габсанга Ли (Gabsang Lee) с помощью богатой питательными веществами среды направила дифференцировку iPS-клеток в мышечные стволовые клетки. Дальнейшие исследования планируются для определения ключевых компонентов этого "рецепта".
Эксперименты на мышах: доказательство концепции
В экспериментах на мышах команда проверила, куда мигрируют новые клетки в живом организме и могут ли они восстанавливать поврежденные ткани.
Миграция и выживание: После инъекции в мышцы мышей клетки переместились в область, известную как ниша, где обычно находятся естественные мышечные стволовые клетки, и оставались там более четырех месяцев.
Восстановление после повреждения: В одном эксперименте клетки пересадили мышам без иммунной системы. Затем мышцы животных подвергли воздействию токсина и радиации, чтобы уничтожить существующие мышечные клетки. На месте повреждения пересаженные человеческие клетки развились в миобласты — клетки-"строители", которые восстанавливают повреждения, формируя мышечные микрофибриллы. Некоторые клетки также мигрировали в нишу и вели себя как естественные мышечные стволовые клетки.
Лечение мышечной дистрофии: Во втором эксперименте клетки пересадили мышам с мутацией в гене дистрофина, вызывающей мышечную дистрофию Дюшенна (как у мышей, так и у людей). Пересаженные клетки также мигрировали в нишу. Через несколько месяцев обработанные мыши могли пробежать на мини-беговых дорожках в два раза большее расстояние, чем нелеченые мыши, что является показателем силы мышц.
Перспективы и дальнейшие шаги
"Эти мышечные стволовые клетки потенциально могут быть разработаны как методы лечения многих типов мышечных расстройств", — говорит Габсанг Ли, соучредитель компании Vita Therapeutics Inc., которая надеется вывести на рынок терапию стволовыми клетками для лечения мышечной дистрофии. Он подчеркивает, что такие методы лечения пока недоступны.
Исследовательская группа планирует изучить использование этих клеток на мышиных моделях других мышечных заболеваний, включая спортивную медицину, травмы и возрастную потерю мышечной массы.