Болезнь сердца – ведущая в мире причина смерти, но недавние достижения в науке и медицине улучшили возможности выживания сердечного приступа. В одних только Соединенных Штатах почти 1 миллион человек пережил нападение, но живет с сердечной недостаточностью – хроническое заболевание, при котором сердце, потеряв мышцу во время нападения, не бьется на полную мощность.
Так, ученые начали смотреть на клеточное перепрограммирование как способ восстановить эту поврежденную сердечную мышцу.Перепрограммирование клеток кожи в сердечные клетки, подход, введенный впервые Следователем Гладстоуна, Дипэком Сривэстэвой, Мэриленд, потребовало, чтобы вставка нескольких наследственных факторов поощрила перепрограммный процесс.
Однако ученые признали потенциальные проблемы с вычислением этого основанного на гене метода в успешные методы лечения. Так некоторые эксперты, включая Следователя Гладстоуна старшего Шэн Дина, доктора философии, проявили несколько другой подход.«Ученые ранее показали, что вставка между четырьмя и семью наследственными факторами может привести к клетке кожи, непосредственно повторно запрограммированной в бьющуюся сердечную клетку», объяснил доктор Динг, ведущий автор газеты и преподаватель фармацевтической химии в UCSF, с которым аффилирован Гладстоун. «Но в моей лаборатории, мы намереваемся видеть, могли ли бы мы выполнить подобное преобразование, устранив – или по крайней мере уменьшив – уверенность в этом типе генетической манипуляции».
К тому эффекту исследовательская группа использовала клетки кожи, извлеченные из взрослых мышей, чтобы проверить на химические соединения, так называемые ‘маленькие молекулы’, которые могли заменить наследственные факторы. Доктор Динг и его исследовательская группа ранее использовали силу маленьких молекул, чтобы повторно программировать клетки кожи в нейроны и, позже, производящие инсулин клетки поджелудочной железы. Они рассуждали, что подобная техника могла использоваться, чтобы сделать то же самое с сердечными клетками.«После тестирования различных комбинаций маленьких молекул мы сузили список к ‘коктейлю’ с четырьмя молекулами, который мы назвали SPCF, который мог вести клетки кожи в становление больше как сердечные клетки», сказал Гладстоун Постдокторэл Шолэр Хэйксия Ван, доктор философии, ведущий автор газеты. «Эти недавно повторно программируемые клетки показали часть дергания и заключения контракта, обычно замеченного в старых сердечных клетках, но преобразование не было совершенно завершено».
Так, доктор Динг и доктор Ван решили добавить один наследственный фактор, названный Oct4, к маленькому коктейлю молекулы. И делая так, исследовательская группа смогла произвести полностью повторно запрограммированную бьющуюся сердечную клетку.«Как только мы добавили Oct4 к соединению, мы наблюдали группы заключения контракта клеток после периода всего 20 дней», объяснил доктор Динг. «Замечательно, дополнительный анализ показал, что эти клетки показали те же самые образцы активации генов и электрические сигнальные образцы, обычно замеченные в желудочках сердца».
Доктор Динг и его команда полагают, что эти результаты могут указать на более желательный метод для перепрограммирования, поскольку желудочковые сердечные клетки – тип клеток, как правило, потерянных во время сердечного приступа. Эти результаты дают команде новооткрытый оптимизм, что исследование хорошо продвигается к совершенно основанному на фармацевтической продукции методу, чтобы повторно вырастить сердечную мышцу.
«То, что комбинация Oct4 и маленьких молекул, кажется, производит бьющиеся сердечные клетки ускоренным способом, воодушевляет», сказал Джозеф Ву, Мэриленд, доктор философии, директор Стэнфордского Сердечно-сосудистого Института, который не был вовлечен в это исследование. «Будущие достижения доктором Дингом и другими, вероятно, сосредоточатся на повышении эффективности преобразования, а также дублирования данных во взрослых клетках человека».