Výzkumníci přeměňují vazivové tkáně přímo v srdečních buňkách

Srdeční infarkty často zanechají jizvy v srdečním svalu a orgán tak zůstává oslaben. Nyní se výzkumníkům z Deepak Srivastava z University of California v San Francisco podařilo přeměnit buňky vazivových tkání přímo na buňky srdečního svalu u myší. Výsledky zvýšují naději pro vznik nové léčby.

Každý, kdo přežije srdeční infarkt, si odnese vážná poškození - části srdečního svalu se zmenší z důvodu nedostatečného prokrvení. Zůstanou jizvy a oslabený orgán, který může čerpat krev jen s velkou námahou. Mezinárodní tým vědců nyní vyvinul novou metodu, která přináší naději na regeneraci srdce. U myší se podařilo pomocí jednoduchého genového koktejlu přeměnit buňky vazivových tkání přímo v buňky srdečního svalu. Takové přeprogramování bylo předtím možné uskutečnit pouze mezistupněm v oblasti kmenových buněk, zveřejnili v časopise Cell výzkumníci z Deepak Srivastava z University of California v San Francisco (Ieda et al., 2010).

Při hledání hlavního regulátoru srdečního svalu začali léčit buňky vazivových tkání u myší (tzv. fibroblasty) koktejlem ze 14 genů. O všech genech se vědělo, že se podílejí na formování srdce, přestože byly prvotní reakce na geny pouze nepatrné. V petriho misce výzkumníci občas objevili buňky srdečního svalu, které se vyvinuly z tkáňové buňky. Mezitím co byly látky vyloučeny z koktejlu, identifikovali výzkumníci tři geny jako spouštěče efektů: GATA4, Tbx5 a Mef2c (Ieda et al., 2010).

Jakmile byly geny GATA4, Tbx5 a Mef2c pomocí viru vpraveny do dědičné výbavy buněk srdečního svalu, začaly geny manipulovat s buňkami a přeměnovat se v buňky srdečního svalu. Proto výzkumníci nejprve odebrali vzorky jednoduchých fibroblastů ze srdce myší a ošetřovali je jeden den v laboratoři genovým koktejlem. Po jejich opětovném vložení do srdce myší se vyvinuly z ošetřených buněk tlučící svalové buňky. Během dvou týdnů se změnila pětina ošetřených buněk!

V lednu se výkumníkům podařilo přeměnit kožní buňky přímo na nervové buňky. Nové výsledky jsou známkou toho, že přímá přeměna je také možná s jinými typy buněk. Výzkumníci přeměňují s pomocí genů buňky v tzv. indukované pluripotentní kmenové buňky (induced pluripotent stem cells - iPSCs), které mohou obecně tvořit všechny tkáně. Pomocí injekce do srdce se mohou kmenové buňky nakonec vyvinout do požadované svalové buňky. Postup nicméně zahrnuje několik rizik. Nejvýznamnějším z nich je, že vnesení kmenových buněk do tkáně může vyvolat rakovinné bujení (Zhou et al., 2010).

Nebezpečí vzniku nadorů by mohlo eliminovat přímé přeprogramování právě s použitím genového koktejlu. Výzkumníci vkládají vysoké naděje do zjištěných poznatků. „Možnost přeměny fibroblastů v buňky srdečního svalu otevírá další možné způsoby léčby," říká Srivastava. Avšak ke skutečné léčbě je ještě dlouhá cesta. Další výsledky musí nejprve prokázat, zda je takové přeprogramování v lidských buňkách vůbec možné. (Ieda et al., 2010)

Autor: Dina Velichová

Použité zdroje:

Originální studie: Masaki Ieda, Ji-Dong Fu, Paul Delgado-Olguin, Vasanth Vedantham,  Yohei Hayashi, Benoit G. Bruneaua, Deepak Srivastava (2010): Direct Reprogramming of Fibroblasts into Functional Cardiomyocytes by Defined Factors. Cell. Volume 142, Issue 3, 375-386, 6

Připraveno podle: irb/ddp, Forscher verwandeln Bindegewebe direkt in Herzzellen. In: spiegel [online] cit. 20. 8. 2010.

Obrazové přílohy:

induced pluripotent stem cells - iPSCs: http://www.sigmaaldrich.com/life-science/stem-cell-biology/ipsc.html

srdeční infarkt: http://www.irthebest.com/heart_attack_deadly.html