Используя новую технологию редактирования генома, ученые перепрограммировали стволовые клетки животных, наделив их способностью бороться с воспалением, вызванным артритом и другими хроническими заболеваниями. Эти стволовые клетки получили название SMART-клетки. Они могут развиваться в хрящевые клетки, способные заменить пораженный артритом хрящ и одновременно защищать суставы и другие ткани от повреждений, вызванных хроническим воспалением.
Исследователи изначально работали с клетками кожи, превратив их в стволовые. Далее, применяя технологию редактирования генома, они удалили ключевой ген воспалительного процесса и заменили его геном, отвечающим за выработку биологического вещества для борьбы с воспалением. Результаты нового исследования опубликованы в журнале «Stem Cell Reports».
Действие большинства современных препаратов для лечения артрита направлено на молекулу, вызывающую воспаление — фактор некроза опухоли-альфа (ФНО-альфа). Но эти препараты влияют не только на пораженные суставы: они взаимодействуют с иммунной системой на уровне всего организма, поэтому у пациента могут возникать побочные реакции, например, повышенная восприимчивость к инфекциям.
Существует возможность разработать биологическую «вакцину» от артрита на основе SMART-клеток, что позволит повышать концентрацию противовоспалительных веществ непосредственно в суставе, пораженном артритом, утверждает Фаршид Гуиляк (Farshid Guilak), автор нового исследования, профессор ортопедической хирургии Медицинской школы Вашингтонского университета (Washington University School of Medicine), США. Для осуществления этой цели необходимо создать «умные» клетки.
Ученые планируют использовать технологию редактирования генома для разработки целевой терапии локального воспаления суставов. Предполагают, что SMART-клетки будут блокировать воспаление только в том случае, когда высвобождаются определенные сигнальные молекулы, например, во время обострения артрита в суставах. Если новая стратегия лечения окажется успешной, ее можно будет использовать как альтернативу современной медикаментозной терапии, влияющей на воспалительный ответ во всем организме.
В лабораторных условиях ученые в течение нескольких дней «заставляли» SMART-клетки превращаться в хрящевые и строить хрящевую ткань. Дальнейшие эксперименты показали, что созданный таким образом хрящ был защищен от воспаления. Исследователи также снабдили «умные» клетки генами, заставляющими их вспыхивать (люминесцировать) при реагировании на воспаление, поэтому легко можно было определить эффективность разработанного механизма.
Недавно ученые начали тестировать SMART-клетки на животных моделях с ревматоидным артритом и другими воспалительными заболеваниями. Если исследования с участием животных подтвердят данные лабораторных экспериментов, появится возможность разработать клиническую терапию с использованием «умных» хрящевых клеток, отвечающих на воспаление путем высвобождения биологических веществ — ингибиторов ФНО-альфа, — способных защитить хрящевые ткани в определенных суставах.
Исследователи полагают, что эта стратегия может работать и в других системах, основанных на циклах обратной связи. Например, возможно разработать стволовые клетки, чувствительные к глюкозе, и вырабатывающие инсулин в ответ на этот стимул. В новом исследовании ученые использовали плюрипотентные стволовые клетки, которые могут превращаться в любой тип клеток, что, наряду с возможностью удалять или вставлять любые гены, открывает перспективы для лечения многих заболеваний.
Способность создавать живые ткани из «умных» стволовых клеток, точно реагирующих на окружающую среду, открывает широкие возможности для исследований в области регенеративной медицины, отмечают авторы исследования.
Коментарі
Коментарі до цього матеріалу відсутні. Прокоментуйте першим