Современная медицина возлагает на стволовые клетки большие надежды: регенерация больных органов, борьба с раком, восстановление и укрепление иммунной системы. Однако эти клетки интересны ученым не только как средство терапии, но и как материал для создания моделей больных тканей. В ФИЦ "Институт цитологии и генетики СО РАН" научная группа под руководством старшего научного сотрудника кандидата биологических наук Елены Вячеславовны Дементьевой использует стволовые клетки для изучения гипертрофической кардиомиопатии.

Гипертрофическая кардиомиопатия (ГКМП) - одно из самых распространенных сердечно-сосудистых заболеваний, передающихся по наследству (один случай на 500 человек). В половине случаев его развитие вызвано мутациями генов, кодирующих сократительные белки клеток сердечной мышцы (кардиомиоцитов). У больного изменяется структура кардиомиоцитов, вследствие чего происходит утолщение стенки левого желудочка с одновременным уменьшением его внутреннего объема и в результате нарушается сократительная функция сердца. У пациентов может развиться прогрессирующая сердечная недостаточность, появиться стенокардия или аритмия. Наличие и время появления симптомов сильно варьируют: примерно 30 % больных вообще не ощущают проблем и первым проявлением ГКМП у них может стать внезапная смерть.

Несмотря на распространенность заболевания и довольно предсказуемую симптоматику, ученым до сих пор не понятны механизмы, которые лежат в основе его развития. На сегодняшний день медицина может только смягчить проявление опасных симптомов ГКМП, но не остановить ее прогрессирование.

"Заболевание недостаточно изучено, для него еще не разработаны эффективные методы лечения, потому что нет модельных систем, на которых гипертрофическую кардиомиопатию можно было бы исследовать, - рассказывает Елена Дементьева. - Пациент-специфичные индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК) помогают решить эту проблему. Мы проводим забор крови у пациентов и выделяем из нее мононуклеарные клетки, которые потом возвращаем в незрелое состояние (репрограммируем), получая таким образом ИПСК. Их можно в любое время и в произвольном количестве направленно дифференцировать (превращать) во все типы клеток взрослого организма, включая кардиомиоциты, что дает неограниченный материал для исследований. Полученные таким способом кардиомиоциты воспроизводят все особенности течения заболевания у пациента-донора, потому что несут те же генные мутации, что и клетки его сердца".

На полученных путем направленной дифференцировки ИПСК-кардиомиоцитах ученые лаборатории эпигенетики развития ФИЦФ ИЦиГ СО РАН будут наблюдать за течением гипертрофической кардиомиопатии, вызванной разными мутациями. После того, как исследователи поймут, что происходит в "больных" клетках сердца на молекулярном уровне, станет легче разрабатывать методы терапии. Генетические мутации, конечно, не исчезнут, но появится возможность более успешно компенсировать их действие за счет медицинских препаратов и затормозить развитие болезни.

То, что искусственные кардиомиоциты идентичны сердечным клеткам пациента, доказывает первый полученный результат - выявление нарушений в динамике потоков ионов кальция. Повышенное содержание ионов кальция в кардиомиоцитах - один из ранних признаков заболевания, который проявляется еще до того, как становятся заметны изменения на морфологическом уровне.

Проект "Исследование влияния мутаций в генах, ассоциированных с наследственной ГКМП, на развитие данного заболевания с помощью пациент-специфичных индуцированных плюрипотентных стволовых клеток" поддержан грантом Российского научного фонда по мероприятию "Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых" Президентской программы исследовательских проектов.

Екатерина Глухова

Источники

Сибирские ученые с помощью стволовых клеток исследуют болезнь сердца
Наука в Сибири (sbras.info), 06/09/2018
Сибирские ученые вырастили искусственные клетки сердца для изучения опасного заболевания
The world news (theworldnews.net), 06/09/2018
Сибирские ученые с помощью стволовых клеток исследуют болезнь сердца
Российский научный фонд (rscf.ru), 06/09/2018
Сибирские ученые создали искусственные клетки сердца
ИА Красная весна (rossaprimavera.ru), 06/09/2018
Сибирские ученые вырастили искусственные клетки сердца для изучения опасного заболевания
Новосибирские новости (nscn.ru), 06/09/2018
Сибирские ученые вырастили искусственные клетки сердца для изучения опасного заболевания
Margust (gazeta-margust.ru), 06/09/2018
Сибирские ученые вырастили искусственные клетки сердца для изучения опасного заболевания
Пульс Планеты 24/7 (puls-planety247.ru), 06/09/2018
Сибирские ученые с помощью стволовых клеток исследуют болезнь сердца
Российский научный фонд (рнф.рф), 06/09/2018
Ученые РФ исследуют сердечные заболевания на клетках доноров
EnergyNews.su, 07/09/2018
Ученые РФ исследуют сердечные заболевания на клетках доноров
Дело (delo-kira.ru), 07/09/2018
Ученые РФ исследуют сердечные заболевания на клетках доноров
Planetnew.ru, 07/09/2018
Ученые РФ исследуют сердечные заболевания на клетках доноров
Vistanews.ru, 07/09/2018
Ученые РФ исследуют сердечные заболевания на клетках доноров
Монависта (monavista.ru), 07/09/2018
Ученые Новосибирского исследовательского центра изучают заболевания сердца
Misanec.ru, 07/09/2018
Сибирские ученые вырастили искусственные клетки сердца для изучения опасного заболевания
ИА Flashsiberia, 09/09/2018
Сибирские ученые вырастили искусственные клетки сердца для изучения опасного заболевания
Экспресс (express-k.kz), 09/09/2018

Похожие новости

  • 27/07/2017

    Учёные ИЛФ СО РАН разрабатывают методы диагностики диабета с помощью терагерцового излучения

    Исследователи из Института лазерной физики СО РАН развивают метод импульсной терагерцовой спектроскопии для диагностики сахарного диабета по характеристикам воды в плазме крови. Также учёные работают над созданием технологии неинвазивного определения этого заболевания.
    843
  • 25/08/2016

    Новосибирские генетики создали маркер для обнаружения раковых клеток

    ​В Новосибирске научились определять среди клеток рака "ключевых убийц", виновных в возникновении опухолей. Однако без господдержки маркер не сможет послужить людям.Ученые всего мира ищут способ победить рак, пытаясь создать препарат, с помощью которого можно отслеживать и помечать опасные клетки.
    1625
  • 28/08/2018

    Новосибирские ученые создали прибор для диагностики заболеваний печени на ранней стадии

    ​Уникальный аппарат для диагностики заболевания печени на ранней стадии с помощью глубокого зондирования клеток разработали ученые Государственного научного центра вирусологии и биотехнологии (ГНЦ ВБ) "Вектор" Роспотребнадзора и двух научных институтов Сибирского отделения РАН, сообщил в понедельник в рамках Международного форума "Технопром-2018" в Новосибирске ведущий научный сотрудник ГНЦ ВБ "Вектор" Владимир Генералов.
    255
  • 07/03/2018

    Ученые установили, что длительные конфликты изменяют строение мозга

    Ученые из Института цитологии и генетики Сибирского отделения РАН показали, что у самцов мышей, 20 дней находившихся в условиях постоянных конфликтов с враждебно настроенными представителями своего же вида, в различных отделах мозга повышается или снижается экспрессия генов семейства коллагена.
    431
  • 10/11/2016

    О перспективных направлениях исследований в области биоэнергетики

    ​Academcity продолжает анонсировать инновационные решения, которые будут представлены на форуме "Инновационная энергетика". Сегодня предлагается ознакомиться с перспективным направлением исследований в области биоэнергетики.
    1218
  • 03/02/2016

    Для чего ученые красят пшеницу?

    ​​​​Ученые Федерального исследовательского центра "Институт цитологии и генетики СО РАН" (ИЦиГ СО РАН) ищут новые пути повышения устойчивости ведущих злаковых культур к неблагоприятным условиям, а также работают над повышением питательных свойств зерна пшеницы.
    3044
  • 13/01/2016

    Татьяна Толстикова: "В СО РАН есть все предпосылки, чтобы решить проблему импортозамещения лекарств"

    ​Доктор биологических наук, профессор Татьяна Генриховна Толстикова возглавляет лабораторию Новосибирского института органической химии им. Н.Н. Ворожцова (НИОХ) СО РАН - уникальную для России структуру.
    2366
  • 20/06/2018

    От стресса до аутизма - один шаг?

    В секторе нейрогенетики социального поведения ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» под руководством д.б.н. Наталии Кудрявцевой разработали уникальную методику, позволяющую моделировать механизмы формирования неврологических расстройств.
    306
  • 05/12/2016

    Сибирские генетики и управление фотосинтезом

    ​Ученые Новосибирского государственного университета и Института цитологии и генетики СО РАН отвечают на вопрос о том, как на генетическом уровне регулируется синтез и распределение хлорофилла в разных органах растений, исследуя геномы обычного ячменя и ячменя частичного альбиноса, у которого нарушена выработка хлорофилла.
    1773
  • 13/04/2016

    В ИЦИГ СО РАН создают базу данных для обработки научной информации

    ​В Федеральном исследовательском центре «Институт цитологии и генетики СО РАН» разрабатывают универсальную систему для поддержки селекционно-генетических экспериментов, пока что тестируя ее на проектах, связанных с изучением пшеницы.
    1452