Клеточная терапия для регенерации сердца, хотя и многообещающая, была затруднена из-за проблем с долгосрочным выживанием трансплантированных клеток. Теперь метод, объединяющий три разных типа клеток в трехмерном кластере, может повысить его эффективность в сокращении рубцовой ткани и улучшении сердечной функции после сердечного приступа.
Биоинженерный метод, получивший название CardioCluster, был разработан Меган Монсанто, недавним докторантом, работавшим с Марком Сассманом, выдающимся профессором биологии Института сердца Университета Сан-Диего. Они обнаружили, что сила в числах, даже в клеточной терапии .
Их исследования показывают, что кластеры клеток улучшают функцию сердца, потому что они имеют гораздо лучшие показатели удержания по сравнению с инъекциями отдельных клеток - кластеры сохраняются внутри стенок сердца у моделей мышей в течение пяти месяцев после трансплантации, что является значительным достижением.
Будучи студентом магистратуры по биоинженерии в SDSU, Monsanto очень заинтересовалась тканевой культурой клеток для кардиологических исследований. Это привело ее к Сассману, молекулярному биологу и давнему старшему научному сотруднику института.
Когда она узнала о проблемах сохранения и выживания инъецированных клеток внутри стенок сердца, она пришла к идее трехмерного кластера клеток, которые будут взаимодействовать друг с другом и слипаться. Но даже ее удивило, как долго они выжили как группа.
«Через 20 недель мы все еще могли видеть камеры», - сказал Монсанто. «Наша конструкция использует преимущества, присущие трем различным типам сердечных клеток, каждый из которых обладает полезными свойствами, которые по-своему подавляют болезни сердца».
Комбинация кластеров, к которой она пришла после обширных исследований, включает мезенхимальные стволовые клетки, которые помогают общаться и поддерживать другие клетки, эндотелиальные клетки-предшественники, выстилающие внутреннюю часть кровеносных сосудов, и сердечные интерстициальные клетки, которые играют ключевую роль в формировании сердечной ткани. Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications в августе.
Работая в лаборатории Сассмана с клетками человеческого сердца, хирургически имплантированными в сердца мышей с ослабленным иммунитетом, она генетически модифицировала трансплантированные клетки, чтобы они экспрессировали флуоресцентную метку для отслеживания. Каждый тип клеток имеет разные метки или цвета, поэтому через несколько недель, когда она их отслеживала, все три цветные метки были последовательно обнаружены с помощью конфокальной микроскопии.
Одна из причин их высоких показателей удержания и продолжительности жизни заключается в том, что они культивировались вместе перед инъекцией, и это знакомство максимизирует межклеточное взаимодействие.
