Найден безопасный способ превращения клеток кожи в кровеносные сосуды
С помощью прямого перепрограммирования ученым удалось превратить фибробласты кожи человека в эпителиальные клетки сосудов. Причем, для этого они не использовали вирусную передачу генов – способ, который связан со многими рисками и развитием негативных побочных эффектов.
Как говорят ученые, именно из-за вирусного способа передачи генов эту технологию опасно было внедрять в клиническую практику. Теперь эту проблему удалось решить.
В будущем, надеются авторы, их исследование поможет в лечении многих болезней, которые сопровождаются снижением кровоснабжения тканей: от инфаркта миокарда до ишемии нижних конечностей.
В работе принимали участие ученые из Медицинского центра детского госпиталя в Цинциннати, Стэндфордского университета и Houston Methodist Research Institute.
Как объясняют авторы, чтобы напрямую перепрограммировать клетки одного типа в другой, необходимо доставить в них определенные гены транскрипционных факторов. В предыдущих исследованиях при перепрограммировании фибробластов в клетки сосудов для доставки таких генов использовались вирусы. Но при вирусном способе передачи генов велик риск развития негативных побочных эффектов.
«Существует множество проблем при вирусной доставке генов в клетку. Такой способ ограничивает использование перепрограммированных клеток в клинической практике. Это происходит из-за того, что велика вероятность повреждения хромосом», - говорит ведущий автор исследования Джон Кук (John Cooke).
Его команде удалось разработать способ, который позволяет избежать использования вирусов при перепрограммировании.
Для этого ученые использовали особое вещество - сегмент двухцепочечной РНК, который связывается с определенным рецептором. Когда этим веществом обработали фибробласты, то в них произошла реорганизацию хроматина в ядре, и изменилась работа генов.
Затем фибробласты обработали сосудистым эндотелиальным фактором роста (VEGF). Известно, что этот фактор стимулирует образование кровеносных сосудов.
После таких манипуляций около 2% фибробластов превратились в эндотелиальные клетки сосудов. В будущем, добавляют ученые, они надеются увеличить эту цифру до 15%.
Во второй части эксперимента авторы пересадили полученные клетки мышам, у которых были проблемы с кровоснабжением конечностей.
«Эти клетки самостоятельно стали формировать новые сосуды – они самоорганизовывались. Они формировали капилляры, которые объединялись с работающими сосудами», - говорит Кук. В результате у животных увеличилось количество кровеносных сосудов в конечностях, улучшилась циркуляция крови.
Правда, как признаются сами авторы, пока о начале клинических испытаний этого метода говорить еще рано – для этого нужны дополнительные исследования.
«Следующим шагом в нашей работе станет исследование того, как такая терапия будет действовать на животных с ишемией конечностей», - добавляет Кук.
Статья о превращении фибробластов в клетки сосудов опубликована в последнем номере журнала Circulation.