Стволовые клетки способны превращаться практически в любой тип клеток в организме. Они зарекомендовали себя как бесценный инструмент для исследования и лечения заболеваний. На протяжении нескольких лет ученые пытались найти способ использовать стволовые клетки также с целью «починки» сердца после инфаркта. Однако это оказалось куда более сложной задачей, чем можно было предположить. Зато теперь исследователи одновременно осуществили целых два прорыва в данной области.

Во-первых, ученые доказали, что поврежденному сердцу нужны не только новые кардиомиоциты (мышечные клетки сердца), но и новые эпикардиальные клетки, присутствующие в околосердечном пространстве.

«Одним из недостающих фрагментов головоломки регенерации сердца является эпикардиальная клетка», — говорится в заявлении Чарльза Мерри из Медицинского факультета Вашингтонского университета. «Мы обнаружили, что эпикардиальные клетки в дополнение к кардиомиоцитам заметно улучшают способность клеток сердечной мышцы восстанавливать сердце крыс после инфаркта».

Но это еще не все. Проблема в том, что для выращивания и трансплантации сердечных клеток после инфаркта требуются миллионы стволовых клеток или их дифференцированных производных. Обычно для этого включают размножение клеток в условиях ускоренного роста, что приводит к клеточному стрессу — в некоторых случаях у выращенных клеток оказывается повреждена ДНК. 

В ответ на повреждения обычно активируются внутриклеточные механизмы репарации (восстановления). Однако быстрое распространение и недостаточное время, отведенное на процессы репарации, могут привести к накоплению поврежденной ДНК. Такие поврежденные клетки не подходят для трансплантации и должны быть удалены прежде чем их пересадят пациенту. Другими словами, нужен какой-то механизм отсева на этапе выращивания. 

Ученые обнаружили, что активация фактора транскрипции p53 небольшой молекулой MDM2 Nutlin-3a в индуцированных плюрипотентных стволовых клетках способна осуществить такой отсев. Данный процесс избирательно индуцирует апоптоз (клеточную смерть) в клетках с поврежденной ДНК, в то же время щадя клетки без повреждений ДНК. 

Исследователи говорят, что они таким образом они могут выращивать безвредные плюрипотентные стволовые клетки вне тела, а затем прицельно добавлять их вблизи зоны гибели клеток. Подход уже испытан на мышах, перенесших инфаркт; он доказанно улучшил способность левого желудочка сердца перекачивать кровь.

«Данный подход для отбора клеток с неповрежденной ДНК, может быть применен к любому типу стволовых клеток», — говорит Рамасвами Каннаппан, исследователь из Университета Алабамы в Бирмингеме. Метод можно использовать в лечении таких заболеваний как травмы головного и спинного мозга, а также диабет».