211service.com
Att göra hjärtceller
Att behandla embryonala celler från möss med en cocktail av proteiner utlöser produktion av nya hjärt-muskelceller, enligt forskning som publiceras idag i tidskriften Natur . Receptet, som utvecklats av forskare vid Gladstone Institute of Cardiovascular Disease, i San Francisco, skulle en dag kunna användas för att göra vävnad för cellersättningsterapier som återställer funktionen till ett sjukt hjärta.
Växande hjärtan: Att exponera mus embryonala celler för en cocktail av proteiner utlöser differentiering av hjärtmuskelceller, visat i rött. Cellerna som har tagit upp proteinerna är markerade med grönt.
Arbetar med musembryon som är ungefär en vecka gamla, Benoit Bruneau och Jun Takeuchi upptäckte att en trio av proteiner - inklusive ett par transkriptionsfaktorer och ett protein som hjälper till att lossa tätt sår DNA - kunde styra vissa embryonala celler att bilda hjärtmuskelceller, kallade kardiomyocyter. Dessa celler producerade inte bara proteiner som är karakteristiska för tidiga hjärtceller, utan de började så småningom slå. Det är som att vi säger till dessa celler: 'Du kommer att bli hjärta nu. Gå!’ Och det är vad de gör, säger Bruneau.
Mänskliga försök med cellterapier för hjärtsjukdomar, som mestadels har använt stamceller från en patients eget blod, har gett blandade resultat. Det kan vara så att transplantation av hjärtmyocyter snarare än odifferentierade celler kommer att visa sig mer effektivt.
Forskare har tidigare lyckats lirka embryonala stamceller (ES) - speciella celler som härrör från embryon som kan bilda vilken cell som helst i kroppen - till att bilda hjärtceller i en maträtt. Men dessa metoder är mindre effektiva, eftersom de tenderar att producera andra celltyper, till exempel de glatta muskelcellerna som utgör blodkärlen, förutom myocyterna som utgör hjärtmuskeln. I den nya studien skapade forskare hjärtmuskelceller från vävnad som inte var avsedd att bilda hjärta. Dessutom fann de att delar av vävnad som ligger utanför embryocellerna som så småningom skulle bilda moderkakan - också omvandlades av deras behandling. Dessa celler har ingen avsikt att någonsin komma nära ett hjärta under någon del av sin livstid, säger Bruneau. Och vi fick slagceller att bilda där också.
Det faktum att forskare kan förvandla partiellt differentierade celler till hjärtmuskelceller är goda nyheter för framtida terapier. I slutändan skulle vi vilja kunna göra hjärtmyocyter från vilken celltyp som helst, säger Bruneau – i synnerhet hjärtfibroblaster, som är de celler som bildar ärrvävnad efter en hjärtattack. Det skulle vara den idealiska terapin - att kunna förvandla dessa ärrvävnadsceller till hjärtmyocyter och återställa funktionen som har gått förlorad, säger Bruneau.
Om du kunde få fibroblastceller i kultur att effektivt omvandla till kardiomyocyter, skulle det vara fantastiskt, säger Christine Mummery vid Leiden University Medical Center, i Nederländerna. Och om det hela kunde göras i kroppen – att förvandla fibroblaster till myocyter i själva hjärtat – skulle du inte behöva injicera hjärtat med celler. Men det tillvägagångssättet skulle kräva genterapi för att leverera lämpliga faktorer till det levande hjärtat, som medför sina egna risker, inklusive främjande av cancer.
Bruneau och hans kollegor försöker justera sin hjärtbryggande brygd så att den fungerar bra på ES-celler och i andra vuxna celltyper som kan vara terapeutiskt användbara. Drömmen är att kunna ta en hudcell eller en hjärtfibroblast, vilken typ av cell som helst som en person har mycket över, och förvandla dessa till myocyter, säger han. Dessa hemgjorda myocyter kunde sedan återföras till patientens hjärta, där förhoppningen är att cellerna skulle ersätta skadad vävnad. Det är drömscenariot, säger Bruneau. Och vi jobbar hårt för att det ska hända.