Портал создан при поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

Генная терапия против инфаркта

Гены, стимулирующие рост сосудов, помогают справиться с последствиями инфаркта миокарда.

Кардиомиоциты человека, выращенные в лабораторной культуре. (Фото: SNSF Scientific Image Competition / Flickr.com
Стволовые клетки сердца (розовые) в окружение кардиомиоцитов (зеленые) (Фото: Павел Макаревич)

Инфаркт миокарда развивается из-за плохого кровоснабжения сердца: сердечные клетки получают слишком мало кислорода и начинают гибнуть. Поскольку клетки сердца не восстанавливаются, поврежденный участок рубцуется, то есть заполняется соединительной тканью, которая не сокращается и не проводит электрохимические импульсы, так что сердце теперь работает хуже. Однако повреждения от инфаркта и дальнейшие последствия можно уменьшить, если простимулировать в сердце ангиогенез, то есть рост кровеносных сосудов.

Ангиогенез зависит от специальных молекулярных сигналов – белков, которые приходят в ткань и запускают формирование сосудистых стенок. Такие белки (их еще называют факторами роста) можно выращивать в бактериях, а потом вводить в организм в расчете, что они так или иначе доберутся до сердца, а можно прямо в сердечные клетки доставлять добавочные копии генов, которые их кодируют.

Обеспечим библиотеки России научными изданиями!

Второй способ считается предпочтительнее, так как благодаря адресной доставке белковые сигналы будут работать только там, где нужно, то есть в сердце. Чтобы узнать, какие факторы роста наиболее способствуют терапевтическому ангиогенезу, пробуют разные гены и их комбинации.

Исследователи из Института регенеративной медицины МГУ имени М. В. Ломоносова, Факультета фундаментальной медицины МГУ и Национального медицинского исследовательского центра кардиологии экспериментировали с двумя сигнальными белками – HGF, или фактором роста гепатоцитов, который не только стимулирует рост клеток печени, но оказывает еще множество других эффектов, и VEGF165, или фактором роста эндотелия сосудов.

Предполагалось, что вместе эти два гена сработают более эффективно. Действительно, если в сердце мышей, перенесших инфаркт, вводили сразу оба гена, то в миокарде нарастало заметно меньше соединительной ткани, чем когда гены вводили поодиночке. Кроме того, с двумя генами появлялось больше капилляров, и активировались сердечные стволовые клетки, которые у взрослых млекопитающих засыпают вскоре после рождения. А если стволовые клетки активируются, значит, есть шанс, что от них на поврежденном участке сердца появятся новые работающие мышечные клетки.

Однако, как пишут исследователи в своей статье в PLoS ONE, хотя при совместном введении двух генов в сердце появлялось больше мелких капилляров, относительно крупные артерии формировались хуже. Причина, по словам заведующего лабораторией генно-клеточной терапии института регенеративной медицины МГУ Павла Макаревича, была в противовоспалительном действии HGF (у которого, напомним, есть множество разных функций).

Рост артерий зависит от клеток иммунной системы, активно проникающих в зону повреждения миокарда. Второй сигнальный белок, VEGF165, который также стимулирует воспаление, сам по себе хорошо активировал рост крупных сосудов. Но когда в сердце оказывался еще и HGF, он явно мешал VEGF165 и иммунным клеткам создавать артерии. Это значит, что имея дело с подобными белками, необходимо учитывать все эффекты, которые они могут оказывать – из-за некоторых своих свойств белковые сигналы могут работать друг против друга.

Тем не менее, такой способ лечить последствия инфаркта – с помощью VEGF165 и HGF – кажется весьма перспективным, и авторы работы рассчитывают, что их метод найдет применение в клинике.

По материалам пресс-службы МГУ

Автор: Кирилл Стасевич

Источник: Наука и жизнь (nkj.ru)

Статьи по теме