«Пластыри для сердца», которые оживляют клетки: ученые сделали невозможное
Американские исследователи из Гарвардского университета предложили инновационный способ сделать клеточную терапию сердца безопаснее и эффективнее. Специальные самособирающиеся «пластыри» на основе пептидов помогают сердечным клеткам, выращенным из стволовых клеток пациента, лучше интегрироваться в ткань сердца и синхронизироваться с его ритмом. Работа ученых опубликована в авторитетном журнале Science, сообщает Lada.kz со ссылкой на Газета.Ru.
Почему клеточная терапия сердца важна
Сердечные клетки, полученные из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток человека, считаются перспективным инструментом для восстановления сердца после инфаркта или при сердечной недостаточности. Однако ключевой проблемой до сих пор оставался высокий риск аритмий: пересаженные клетки часто сокращались несинхронно с собственными клетками сердца, что могло приводить к опасным нарушениям ритма.
«Киборг-органоиды» и наблюдение в реальном времени
Команда под руководством доцента Гарвардской школы инженерии и прикладных наук Цзя Лю и профессора департамента стволовых и регенеративных клеток Ричарда Ли разработала уникальную платформу, позволяющую наблюдать за поведением пересаженных клеток прямо в работающем сердце. Для этого ученые использовали трехмерные клеточные структуры с встроенной гибкой наноэлектроникой, которые способны фиксировать электрическую активность отдельных клеток.
Так называемые «киборг-органоиды» позволили впервые отделить сигналы трансплантированных клеток от электрической активности всего сердца и точно определить, какие из них «выпадают» из общего ритма. Это дало возможность тестировать разные способы улучшения приживаемости и зрелости клеток после пересадки.
Пептид RADA16 — ключ к синхронности
Наиболее эффективным оказался пептид RADA16, который уже используется в медицине как кровоостанавливающее средство. Он образует волокнистую структуру, напоминающую естественную среду сердечной ткани. При добавлении RADA16 к клеткам перед трансплантацией они формировали более организованную структуру и лучше электрически связывались с тканью сердца.
Длительное наблюдение показало, что клетки, пересаженные с использованием этого «пептидного каркаса», сокращались значительно более синхронно с сердцем хозяина и почти не проявляли аритмической активности. В то время как клетки без каркаса часто создавали участки с собственным, несогласованным ритмом.
Новые возможности для регенеративной медицины
По словам авторов исследования, сочетание гибкой биоэлектроники и органоидов открывает новые пути для оценки безопасности и эффективности клеточной терапии. Риск аритмий остаётся одной из главных преград на пути к клиническому применению клеточной терапии сердца, и предложенный подход может стать ключом к созданию безопасных и эффективных стратегий восстановления сердца.