Ученые из Медицинского центра Университета Дьюка (Duke University Medical Center), США, перепрограммировали клетки рубцовой ткани, развивающиеся после инфаркта миокарда, в клетки сердечной мышцы без трансплантации стволовых клеток. Используя для трансформации фибробластов в очень близкие к кардиомиоцитам клетки, in vitro и, впервые, в организме живых мышей, молекулы микроРНК, они продемонстрировали потенциал более простого процесса регенерации тканей.

Если дополнительные исследования на клетках человека подтвердят возможности этого подхода, откроются пути к разработке нового метода лечения многих из 23 миллионов жителей планеты, страдающих сердечной недостаточностью – частым результатом постинфарктного замещения кардиомиоцитов рубцовой тканью. Широкие перспективы откроются в лечении и других заболеваний.

«Это значительное открытие с далеко идущими терапевтическими последствиями», – считает старший автор исследования профессор медицины Виктор Дж. Дзау (Victor J. Dzau), MD. «Если это можно сделать в сердце, то можно сделать и в головном мозге, почках и других тканях. Это совершенно новый путь регенерации ткани».

Чтобы инициировать регенерацию, профессор Дзау и его коллеги использовали микроРНК – молекулы-регуляторы, контролирующие активность множества генов. Специально подобранная комбинация микроРНК была доставлена в развивающиеся после инфаркта клетки рубцовой ткани, снижающие способность органа перекачивать кровь.

МикроРНК перепрограммировали фибробласты в клетки, близкие к образующим сердечную мышцу кардиомиоцитам (перепрограммирование клеток подтверждается экспрессией маркеров зрелых кардиомиоцитов, организацией саркомеров и демонстрацией спонтанного потока ионов кальция). Ученые не только доказали состоятельность этой концепции в чашке Петри, но и продемонстрировали, что трансформация клеток может происходить в живом организме.

«Для науки о перепрограммировании это интереснейший этап», – комментирует исследование его первый автор Тиланти Джайавардена (Tilanthi Jayawardena), PhD. «Это очень молодая область, и мы все только начинаем понимать, что означает переключить судьбу клетки. Мы считаем, что нашли, как это сделать, и наш способ обладает большим потенциалом».

По словам исследователей, использование микроРНК для регенерации тканей имеет ряд преимуществ по сравнению с генетическими методами и трансплантацией стволовых клеток, которыми пока трудно управлять внутри организма. Основанный на микроРНК процесс устраняет технические проблемы, такие как часто непредсказуемые генетические изменения, а также позволяет избежать этических дилемм, неизбежно связанных с использованием стволовых клеток.

«Мы доказали состоятельность этой концепции», – продолжает профессор Дзау. «Это самая ранняя стадия исследования, и пока мы показали только то, что это выполнимо на животных моделях. Хотя это очень большой шаг вперед, до испытаний на организме человека еще далеко».

На сегодня ученые запланировали эксперименты на более крупных животных. Если их результаты, а также последующие исследования на организме человека окажутся успешными, появления нового метода терапии можно ожидать в течение ближайших десяти лет.

Статья об исследовании MicroRNA-Mediated In Vitro and In Vivo Direct Reprogramming of Cardiac Fibroblasts to Cardiomyocytes опубликована он-лайн в журнале Circulation Research.