Сердце из костного мозга. Ученые МФТИ нашли способ «учить» стволовые клетки без генной инженерии

Стволовые клетки могут превращаться в другие, обновляя таким образом ткани тела. В том числе — сердечного миокарда после инфаркта. В новом исследовании ученые МФТИ использовали паракринные факторы, которые выделяют созревающие кардиомиоциты (клетки сердца), чтобы дифференцировать собственные мезенхимальные клетки красного костного мозга пациента. В результате те приобрели основные свойства мышечных клеток миокарда. Работа выполнена при поддержке РНФ (грант №25-65-00037) и опубликована в журнале Biomedicines.

Одним из самых передовых направлений в медицине стала регенеративная терапия. Ее цель — восстановление поврежденной или пораженной заболеванием ткани с помощью трансплантации или использования стволовых клеток, которые способны дифференцироваться во многие другие типы клеток. Попав в пострадавший орган или ткань, стволовые клетки заменяют собой погибшие. По происхождению они могут быть, например, эмбриональными, фетальными (полученные из зародыша) или индуцированными плюрипотентными (iPSC). Последние получают из других клеток путем их «перепрограммирования». Обычно это сложный и дорогой процесс, однако новая работа российских ученых показала более эффективную и доступную альтернативу.

Исследователи МФТИ, Московского областного научно-исследовательского клинического института им. М. Ф. Владимирского и Национального медицинского исследовательского центра им. Е. Н. Мешалкина (Новосибирск) разрабатывают методы получения мышечных клеток сердца (кардиомиоцитов) и изучают их свойства. Ученые обратили внимание на мезенхимальные стволовые клетки — те, которые могут превращаться в костную, хрящевую или жировую ткань. Мезенхимальные стволовые клетки (МСК) — перспективный материал для лечения повреждений миокарда. То есть самого мощного слоя мышц сердца, который обеспечивает непрерывное сокращение органа всю жизнь человека.

В рамках новой работы мезенхимальные стволовые клетки получали из образцов красного костного мозга пациентов. Это кроветворный орган, где постоянно образуются все новые клетки крови. Его пробы массой 1–2 г извлекли во время операций на открытом сердце, сразу после вскрытия грудной клетки. Далее из образцов выделяли стволовые клетки, которые помещали в среду культивирования, где до того находились кардиомиоциты, полученные из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток по стандартному протоколу.