Стволовые клетки для лечения поврежденных легких

Заболевания дыхательных путей - эмфизема, бронхиты, астма и кистозный фиброз (муковисцидоз) в совокупности являются второй по распространенности причиной смерти во всем мире. Более 35 миллионов жителей США страдают от хронических респираторных заболеваний. Ученые из института Вайсмана предложили новую методику, которая в перспективе поможет облегчить состояние больных. Результаты их работы, опубликованные 14 июля в «Nature Medicine» демонстрируют, как эмбриональные стволовые клетки могут использоваться для восстановления поврежденных тканей легких.

В основе исследования лежала догадка: определенные стволовые клетки в легких весьма схожи со стволовыми клетками костного мозге. В каждом органе стволовые клетки распространены не по всей ткани, а сконцентрированы в особых областях, где есть все необходимые для их жизнедеятельности питательные вещества. Проф. Яир Рейснер из отделения иммунологии в Институте Вайсмана поясняет: «На основании этой теории мы предположили, что можем применить трансплантацию стволовых клеток костного мозга для восстановления тканей легких».

Процедура трансплантации костного мозга основывается на двух главных принципах: способности стволовых клеток продвигаться через кровь к требуемому участку и предварительной подготовке («очистке») этого участка к трансплантации. Д-р Рейснер с командой полагают, что эти принципы подходят для трансплантации новых стволовых клеток в легкие. Но перед этим необходимо найти источник стволовых клеток, подходящих для трансплантации, что довольно проблематично, т.к. они весьма редки.

Группа ученых преодолела это затруднение путем использования эмбриональных стволовых клеток, взятых на 20-22 недели развития плода. Результаты показали, что это идеальный временной интервал для забора клеток: ранее еще не завершен процесс дифференциации; а позднее клетки менее подходят для регенерации легких. Ученые провели ряд экспериментов, в ходе которых с помощью специально разработанного метода был подготовлен участок для стволовых клеток, а затем пересажены новые клетки мышам с повреждениями легких. Эмбриональным стволовым клеткам удалось проникнуть через кровь в легкие и занять подготовленную область. За 6 недель эти клетки дифференцировались в нормальную ткань. Поврежденные легкие у мышей были восстановлены, а дыхательная функция значительно улучшилась.

В дальнейшем д-р Рейснер с командой собираются определить правильную дозировку препарата, необходимую для предупреждения отторжения трансплантированных клеток. «Теперь, благодаря полученным результатам, мы понимаем необходимость создания банка легочной ткани - ресурса эмбриональных стволовых клеток». Создание банка стало бы незаменимым вкладом в лечение пациентов с тяжелыми респираторными заболеваниями.