Идиопатический фиброз легких (ИЛФ) - наиболее распространенная и тяжелая форма заболевания легких, характеризующаяся неумолимым рубцеванием, приводящим к смерти в среднем в течение четырех лет с момента постановки диагноза. Плохо изученный патогенез IPF, отчасти из-за отсутствия моделей заболеваний человека, стал серьезным препятствием для разработки эффективных методов лечения.
Теперь группа исследователей регенеративной медицины из Бостонского университета и Университета Пенсильвании создала модель (с использованием плюрипотентных стволовых клеток ), чтобы показать, как дисфункция узкоспециализированной клетки воздушных мешочков, пневмоцитов 2 типа, инициирует фиброзный каскад, который характеризует ряд заболеваний легких у взрослых и детей, включая ИЛФ и интерстициальную болезнь легких у детей (ДЕТИ).
«Понимание того, как дисфункция высокоспециализированных клеток воздушных мешочков инициирует фиброзный каскад, может привести к разработке новых целевых методов лечения этого разрушительного заболевания. Кроме того, эта модель может служить платформой для тестирования новых терапевтических средств», - объясняет первый автор, Kontantinos Alysandratos, MD, Ph.D., доцент медицины Школы медицины Бостонского университета (BUSM).
Исследователи использовали две группы специфичных для пациента клеток. У первой группы был измененный ген, который сделал их дисфункциональными. Вторая группа состояла из нормальных клеток, которые были сконструированы путем редактирования гена для исправления измененного гена. Когда оба набора клеток были исследованы с использованием ряда различных методов, клетки с измененным геном показали аномальную пролиферацию, аберрантную переработку ненужных клеточных компонентов, измененные метаболические профили и активацию воспаления. Когда оба набора клеток были подвергнуты воздействию гидроксихлорохина, лекарства, обычно используемого для педиатрических пациентов, несущих этот измененный ген, усугубление наблюдаемых нарушений происходило в клетках с измененным геном, в то время как в нормальных клетках изменений не наблюдалось.
По словам исследователей, изучение заболеваний легких у детей, особенно тех, которые влияют на клетки воздушного мешка, расположенные глубоко в легких, очень сложно, поскольку к этим клеткам трудно получить доступ для биологических исследований. «Создание моделей заболеваний легких in vitro на основе стволовых клеток с использованием легкодоступных клеток крови или кожи этих детей, которые затем перепрограммируются в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, остается очень привлекательным подходом для изучения заболеваний легких у детей.потому что он позволяет избежать рискованной биопсии глубокого легкого, но обеспечивает имитацию в лабораторной посуде тех же процессов, которые, по нашему мнению, происходят в самой легочной ткани in vivo », - говорит автор-корреспондент Даррелл Коттон, доктор медицины, профессор Дэвида С. Селдина. доктор медицины в BUSM и директор Центра регенеративной медицины Бостонского медицинского центра (CReM).
Исследователи полагают, что теперь появилась возможность использовать аналогичные подходы для изучения многих других типов интерстициальных заболеваний легких, которые возникают из-за дисфункции воздушных мешков и затрагивают как детей, так и взрослых. «Таким образом, эти модели in vitro должны действительно расширить усилия по разработке лекарств для лечения этих заболеваний, которые до сих пор страдали из-за отсутствия доступа к живым клеткам пациентов», - говорит Алисандратос. Работой руководили соавторы, Коттон и Майкл Ф. Бирс, доктор медицины, профессор легочной медицины им. Перельмана при Университете Пенсильвании, профессор Роберта Л. Мэйока и Дэвида А. Купера.
Эти результаты опубликованы в Интернете в журнале Cell Reports .
