Кровеносные сосуды из стволовых клеток: очередной успех
Из стволовых клеток получены два типа строительных блоков для новых кровеносных сосудов
NanoNewsNet по материалам Johns Hopkins University:
Steering Stem Cells to Become Two Different Building Blocks for New Blood Vessels
Вырастить кровеносные сосуды в лаборатории – труднейшая задача, но группе биоинженеров из Университета Джонса Хопкинса удалось решить основную проблему: они добились образования из стволовых клеток двух различных типов тканей, необходимых для формирования мельчайших венозных и артериальных сетей.
Что позволило исследователям достичь такого успеха, подробно изложено в статье, опубликованной в журнале Cardiovascular Research (Derivation and maturation of synthetic and contractile vascular smooth muscle cells from human pluripotent stem cells). Эта работа очень важна, так как трансплантация выращенной в лаборатории сети новых сосудов может принести большую пользу пациентам с поражением кровеносной системы – результатом сердечно-сосудистых заболеваний, диабета и других болезней.
«Наша долгосрочная цель – дать врачам новый инструмент для лечения пациентов, у которых есть проблемы с сосудами, обеспечивающими их организм кровью», – говорит о своей работе доцент кафедры химической и биомолекулярной технологии Шэрон Герехт (Sharon Gerecht), PhD, возглавлявшая исследовательскую группу. «Найти, как заставить стволовые клетки стать важнейшими строительными блоками для создания этих кровеносных сетей, – важный этап работы».
Группа Шэрон Герехт сфокусировала свое внимание на гладкомышечных клетках, находящихся в стенках кровеносных сосудов. Ученым известны 2 типа таких клеток: синтетические гладкомышечные клетки, мигрирующие в пределах окружающей ткани, продолжающие делиться и поддерживающие вновь образующиеся кровеносные сосуды; сократительные клетки гладкой мускулатуры сосудов, остающиеся на месте, стабилизирующие рост новых сосудов и помогающие им поддерживать оптимальное артериальное давление.
Чтобы получить гладкомышечные клетки, доктор Герехт и ее коллеги проводили эксперименты на стволовых клетках. Они использовали как эмбриональные, так и индуцированные плюрипотентные стволовые клетки – зрелые дифференцированные клетки, генетически перепрограммированные в более ранее состояние и обладающие практически всем потенциалом дифференциации эмбриональных стволовых клеток.
В одном из более ранних исследований доктору Герехт и ее коллегам удалось индуцировать дифференциацию стволовых клеток в ткань, близкую к гладкомышечной ткани сосудов, но все-таки отличающуюся от нее функционально. В своих новых экспериментах исследователи добавляли к стволовым клеткам взятые в различных концентрациях факторы роста и сыворотку.
«Когда мы добавляли большие количества ростовых факторов и сыворотки, стволовые клетки превращались в синтетические клетки гладкой мускулатуры», - поясняет доктор Герехт. «А при добавлении значительно меньшего количества этих веществ они становились сократительными гладкомышечными клетками».
Два типа клеток гладкой мускулатуры сосудов выполняют разные функции. Сократительные клетки (contractile vSMCs) покрывают здоровый сосуд, поддерживая его и обеспечивая стабильность. Синтетические, в том числе мигрирующие, клетки (synthetic vSMCs) занимаются восстановлением поврежденного сосуда. (Illustration by Maureen Wanjare)
Возможность контролировать тип получаемых в лаборатории гладкомышечных клеток может сыграть решающую роль в выращивании новых сосудистых сетей, продолжает Герехт. «Когда мы выращиваем магистральные сосуды, нужны сократительные клетки, поддерживающие их структуру и стабильность. Но в работе с очень мелкими кровеносными сосудами могут быть более полезны мигрирующие синтетические клетки».
«Прежде чем нам удастся вырастить полноценную новую сеть кровеносных сосудов, предстоит провести множество исследований, – подводит итог доктор Герехт, – но наши достижения в управлении судьбой стволовых клеток представляются большим шагом вперед в правильном направлении».
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
25.12.2012