Ученые: омолаживать органы можно с помощью сосудистых клеток

В будущем поврежденные или больные органы можно будет лечить инъекцией сосудистых клеток. Это исключит необходимость использования донорских органов для трансплантации. Исследование, опубликованное в новых выпусках журналов Stem Cell Journal и Developmental Cell, показало, что эндотелиальные клетки, выстилающие кровеносные сосуды, являются мощными биологическими машинами, стимулирующими регенерацию внутренних тканей организма путем выработки полезных молекул, специфичных для каждого отдельного органа, пишет Medical Xpress.

После расшифровки активных генов в эндотелиальных клетках ученые медицинского колледжа Вейл Корнелл обнаружили сотни неизвестных генов, никогда не связанных с этими клетками. Как оказалось, органы сами определяют структуру и функции своих кровеносных сосудов, в том числе выделяемых ими молекул с восстановительными свойствами.

Таким образом, эндотелиальные клетки и внутренние органы сообща восстанавливают ресурсы организма. Но при повреждении органа кровеносные сосуды могут терять свои репаративные способности.

Наша работа предполагает, что инъекция эндотелиальных клеток в поврежденные ткани может способствовать восстановлению органа, — говорит доктор Шахин Рафии, генетик и ведущий исследователь Медицинского института Говарда Хьюза.

По словам ученых, данное исследование открывает большие перспективы в лечении сосудистых заболеваний.

Считалось, что кровеносные сосуды, которые используются для доставки кислорода и питательных веществ к органам и тканям, одинаковы. Как выяснилось, это не так. У каждого органа свои кровеносные сосуды, которые отличаются уникальной формой и специфическими функциями, — добавил он.

В ходе исследования были изучены девять разных тканей в состоянии гомеостаза (постоянство внутренней среды организма), а также печень и костный мозг, находящиеся в процессе восстановления после травматического повреждения.

Ученые разработали технологию, которая помогла им вывести чистую популяцию эндотелиальных клеток за очень короткое время.

Из полученных клеток был сделан снимок всех генов, экспрессирующихся в разных популяциях эндотелиальных клеток. Было установлено, что эндотелиальные клетки обладают специфическими для каждой ткани генами, кодирующими уникальные факторы роста, молекулы адгезии и факторы, регулирующие метаболизм.

Мы знали, что эти гены оказывают серьезное влияние на здоровье отдельной ткани, но не догадывались, что эти факторы возникают в эндотелиальных клетках, — говорит доктор Даниэль Нолан, автор исследования и старший научный сотрудник лаборатории доктора Рафии.

Ученые также обнаружили, что лечение или регенерация клеток ткани в костном мозге и в печени происходит по-разному. Различие кровеносных сосудов объясняется необходимостью эндотелиальных клеток постоянно адаптироваться к потребностям отдельно взятого органа, объясняет доктор Майкл Гинзберг, работающий в той же лаборатории.

Чтобы понять процесс адаптации, команда ученых генерировала эндотелиальные клетки из эмбриональных стволовых клеток мыши.

Полученные клетки являются универсальными, их можно пересаживать в различные ткани, обучать и наделять характеристиками нативных эндотелиальных клеток, — говорит соавтор исследования доктор Сина Раббани, профессор генетической медицины и биоинженерии колледжа Вейл Корнелл.

Пересадив «универсальные» клетки в мышиную печень, исследователи обнаружили, что те прижились в органе. То же самое наблюдалось в почках. Орган принял трансплантированные эндотелиальные клетки и наделил их восстановительными функциями.

Если вам нужно восстановить мышечные клетки сердца, то вам помогут эндотелиальные клетки. Они все сделают сами, — говорит доктор Раббани.

Ученые заявляют, что пересадка эндотелиальных клеток в организм человека возможна, но требуются дополнительные исследования.

Терапевтический потенциал клеточной трансплантации бесконечен. Эндотелиальные клетки могут быть использованы в качестве троянских коней для остановки развития опухоли, а также транспортировки токсичных химических веществ. Их можно использовать как биологические крылатые ракеты, нацеленные на больные органы. Все только начинается, — уверяет исследователь.

Ученые давно ищут универсальное средство от всех болезней. Оказывается, оно находится рядом — это бактерии. О том, как ученые программировали одни бактерии на убийство других, читайте здесь.