Перспективные методы биомедицины

Стволовые клетки против инфаркта миокарда

Ученые уже много лет работают над использованием стволовых клеток для регенерации различных органов. В частности, они пытаются превращать их в сердечную ткань, способную заменить участки, претерпевшие омертвение в результате инфаркта. Несмотря на отдельные интересные результаты, в целом эти усилия пока не увенчались реальными достижениями. Чтобы стволовые клетки стали надежным инструментом кардиологии, их надо заставить гарантированно давать начало именно тканям сердечной мышцы и обеспечить надежное выживание этих тканей после пересадки больному. Пока что ни одну из этих задач не удалось осуществить.

Недавно исследователи университета штата Вашингтон в Сиэттле вместе с сотрудниками калифорнийской биотехнологической фирмы Geron Corporation значительно продвинулись на пути к разрешению этих проблем. Они размножили культуру эмбриональных стволовых клеток человека на питательной среде, которая содержала два специально подобранных белка, влияющих на направление дифференциации этих клеток. Благодаря присутствию этих протеинов, так называемых факторов роста, свыше 80% процентов стволовых клеток дали начало кардиомиоцитам, специализированны клеткам сердечной мышцы. Это очень серьезное достижение, поскольку до сих пор выход кардиомиоцитов не превышал одного процента.

Полученные кардиомиоциты ученые подсадили непосредственно в сердца крыс, у которых четырьмя днями ранее был искусственно вызван инфаркт миокарда. Однако предварительно эти клетки были смешаны с несколькими веществами, облегчающими интеграцию новой ткани и защищающими ее от преждевременной смерти. Использование такого коктейля привело практически к стопроцентному приживлению трансплантата и заметно улучшило работу сердечной мышцы больных животных. Когда ученые в контрольных опытах подсадили послеинфарктным крысам одни лишь кардиомиоциты без защитных добавок, степень приживляемости не превысила 18 процентов.

Добившись успеха в опытах на крысах, исследователи планируют начать серию аналогичных экспериментов на более крупных животных, например, свиньях и овцах. Если эти опыты закончатся столь же благополучно, ученые через пару лет смогут приступить к начальному этапу клинических испытаний своего метода.

Генная инженерия против деменции

Гарвардские исследователи успешно опробовали в лаборатории еще один экспериментальный метод лечения болезни Альцгеймера. Эти исследования возглавил профессор невропатологии Деннис Селко, один из крупнейших американских специалистов по нейродегенеративным заболевании. Селко и его ассистенты работали с мышами, которые несли человеческий ген, создающий предрасположенность к дегенерации мозга. Включение этого гена приводит к усиленному образованию бета-амилоидных белков, которые откладываются на поверхности нейронов и вызывают их отмирание. Принято считать, что отложения этих токсичных белков разрушают головной мозг людей, страдающих болезнью Альцгеймера.

Когда некоторые участки мозга подопытных мышей покрылись амилоидными бляшками, экспериментаторы приступили к лечению. Оно состояло в том, что животным непосредственно в мозг ввели генноинженерные клетки, обладавшие целебным действием. В качестве сырья для их получения ученые использовали фибробласты, клетки соединительной ткани. Донорами этих клеток послужили те же самые мыши, которым их затем имплантировали. Это позволило избежать реакции отторжения, которая возникла бы при подсадке чужой ткани. В хромосомы мышиных фибробластов ученые ввели ген фермента неприлизина, разрушающего молекулы бета-амилоидов. Такая терапия привела к резкому сокращению плотности амилоидных бляшек.

Антифермент против увеита

Офтальмологи из Техасского университета успешно опробовали на животных экспериментальный метод лечения воспалений сосудистой оболочки глаза. Такие воспаления называются увеитом. Они могут распространяться на всю глазную оболочку или на отдельные ее части, например, радужку. Увеит считается весьма опасным заболеванием. Он способен быстро прогрессировать и приводить к таким тяжелым осложнениям, как глаукома и отслоение сетчатки.

У увеита нет единой причины. Иногда его вызывают болезнетворные бактерии или паразиты, которые подавляются антибиотиками. Однако он может возникать и как следствие заболеваний, вызванных сбоями в работе иммунной системы, например, волчанки и ревматоидного артрита. В таких случаях больным обычно помогают только антивоспалительные стероидные препараты. Однако эти лекарства вызывают серьезные осложнения, особенно при длительном использовании. Поэтому специалисты по глазным болезням уже давно ищут новые способы борьбы с этой опасной болезнью.

Техасские ученые решили разорвать цепочку молекулярных сигналов, которые дают команды на развитие увеита. В них участвует фермент альдозоредуктаза, который превращает глюкозу в многоатомные спирты. Такие спирты опасны и сами по себе, поскольку они могут накапливаться в глазном хрусталике и вызывать его помутнение. Исследователи искусственно вызывали увеит у крыс, а затем вводили им экспериментальный препарат зополрестат, подавляющий активность альдозоредуктазы. Они обнаружили, что такое лечение может быстро приводить к прекращению увеита.

Руководитель этих исследований профессор Сатиш Сривастава пока не планирует клинические испытания этого метода, однако считает, что они уже не за горами. Если эффективность новой терапии будет доказана, увеит можно будет излечивать с помощью глазных капель, содержащих зополрестат или другие вещества, нейтрализующие альдозоредуктазу.