Согласно новому исследованию, опубликованному в Nature и частично финансируемому British Heart Foundation, уникальный источник стволовых клеток в крови помогает строить кровеносные сосуды у растущего эмбриона.
Это открытие меняет научное понимание того, как устроены кровеносные сосуды, и приближает ученых на шаг ближе к использованию стволовых клеток для выращивания новых кровеносных сосудов и восстановления поврежденных.
Рост и восстановление кровеносных сосудов – основная цель лечения болезней сердца и системы кровообращения, при которых сосуды повреждаются, например, ишемическая болезнь сердца и болезнь периферических артерий.
До сих пор ученые полагали, что новые кровеносные сосуды у эмбриона растут только тогда, когда существующие эндотелиальные клетки – важные клетки, выстилающие все кровеносные сосуды, – разделяются. Новое исследование UCL (Университетский колледж Лондона) показывает, что стволовые клетки в кровотоке могут развиваться в эндотелиальные клетки и добавляться к стенке сосудов.
Стволовые клетки – это клетки, которые могут дифференцироваться в зрелые типы клеток. На протяжении десятилетий исследователи занимались поиском стволовых клеток в крови, которые могут развиваться в эндотелиальные клетки из-за их потенциала в регенеративной медицине. До сих пор ученые не пришли к единому мнению о том, что такое «эндотелиальные клетки-предшественники», как они выглядят и действительно ли они существуют в крови.
Это исследование предоставляет важные новые доказательства того, что такая стволовая клетка существует в кровотоке развивающихся эмбрионов. Следующим шагом будет определение, могут ли эти клетки добавляться к слизистой оболочке кровеносных сосудов на протяжении всей жизни, и их отслеживание у людей.
Исследователи использовали флуоресцентные метки, чтобы проследить судьбу стволовых клеток, называемых предшественниками эритромиелоида (EMP). Уже было известно, что эти клетки превращаются в эритроциты и определенные типы иммунных клеток. Стволовые клетки EMP, выращенные в чашке, превратились в эндотелиальные клетки, а также в эритроциты и иммунные клетки. Стволовые клетки EMP также превратились в эндотелиальные клетки у мышей, которые естественным образом росли в утробе матери, и они продолжали выстраивать кровеносные сосуды во взрослой жизни.
Необходимо разработать методы, чтобы отследить эти неуловимые клетки у людей. Также необходимы дополнительные исследования, чтобы определить, имеют ли эндотелиальные клетки, поступающие из ЭМИ, свою уникальную функцию и как их можно использовать в регенеративной медицине.
Профессор Кристиана Рурберг из Института офтальмологии UCL и старший автор исследования сказала:
“До сих пор ученые думали, что ЭМИ формируют только красную кровь и клетки иммунной системы у плода. Обнаружить, что они также генерируют эндотелиальные клетки для роста новых кровеносных сосудов у плода, было неожиданным и чрезвычайно захватывающим.”
Профессор Метин Авкиран, заместитель медицинского директора British Heart Foundation, сказал:
«Использование стволовых клеток для лечения пациентов с сердечными и сердечно-сосудистыми заболеваниями имеет огромный потенциал. Но донести до пациентов положительные результаты лабораторных исследований зачастую было очень сложно.
“Эти ученые изучили, как развиваются кровеносные сосуды у эмбриона, и их открытия пролили важный новый свет на наше понимание происхождения растущих кровеносных сосудов.”
“Правильное понимание этих основ важно для поиска методов лечения стволовыми клетками, которые будут работать у пациентов. Эти открытия могут проложить путь к новым открытиям в регенеративной медицине и позволить ученым в будущем выращивать новые кровеносные сосуды и восстанавливать те, которые повреждены при многих формах сердечных заболеваний и болезней системы кровообращения.”