Новое исследование поможет выращивать более сложные и зрелые ткани сердца в лаборатории

Исследователи из Массачусетской больницы общего профиля (MGH) создали преждевременные клетки, которые поддерживают раннее развитие сердца, но исчезают вскоре после рождения. Ученые надеются, что этот прорыв, описанный в Nature Communications, приблизит их к цели — использованию клеток пациентов для создания функционирующей сердечной ткани для трансплантации, аналогично донорским органам, для лечения сердечной недостаточности.

Эти клетки, называемые пре-эпикардиальными, формируют эпикардий — мембрану, покрывающую внешнюю поверхность сердца. До рождения эта мембрана генерирует различные клетки, необходимые для поддержки развития сердца. Команда под руководством Харальда Отта, доктора медицинских наук, разработала метод получения пре-эпикардиальных клеток из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток человека. Эти эмбрионоподобные клетки получают из перепрограммированных зрелых клеток пациента, например, клеток кожи.

При контакте с клетками сердечной мышцы (кардиомиоцитами) пре-эпикардиальные клетки развивались дальше, превращаясь в эпикардиальные, и начинали выполнять свою важную роль поддержки формирования эмбрионального сердца — например, усиливая созревание соседних кардиомиоцитов.

Ученые могут воссоздать ранние стадии развития сердца и получить миллионы кардиомиоцитов из одного забора крови, но формирование структуры сердца — сложный процесс. «Было трудно воспроизвести более поздние стадии развития ткани из-за множества типов клеток и сложности трехмерной среды развивающегося сердца, — объясняет Отт. — Наше исследование представляет тип клеток, который гораздо ближе к поздним стадиям развития человеческого сердца, чем всё, что мы могли генерировать до сих пор».

Создание клеток, играющих ключевую роль в формировании структуры сердца, необходимо для стратегий регенеративной медицины при сердечных заболеваниях. «Хотя для завершения пазла развития сердца потребуется ещё много шагов, эта работа добавляет важный фрагмент, который, мы надеемся, поможет нам и другим воссоздать кардиальное развитие для создания новых методов лечения сердечной недостаточности», — говорит Отт.

Он предполагает, что такие клеточные или тканевые терапии обеспечат лечение «по требованию» для восстановления или замены утраченной функции органов у пациентов с хронической органной недостаточностью, такой как сердечная недостаточность, терминальная стадия болезни легких и заболевание почек.