Fredag 2 maj 2014.- Hjärtceller skapade från mänskliga embryonala stamceller återställer framgångsrikt skadade hjärtmuskler i apor, enligt en studie. Resultaten av experimentet, som visas i onsdagens digitala utgåva av "Natur", tyder på att metoden måste vara livskraftig hos människor, som författarna själva påpekar.
"Innan denna studie var det inte känt om det är möjligt att producera ett tillräckligt antal av dessa celler och använda dem framgångsrikt för att återskapa musklerna i skadade hjärtan i ett stort djur vars storlek och fysiologi i hjärtat liknar de hos människans hjärta, " säger han. direktören för teamet som genomförde experimentet, Charles Murry, professor i patologi och bioingenjör vid University of Washington (UW), i USA.
Murry, också chef för Center for Cardiovascular Biology vid UW, hoppas att denna strategi kan vara redo för kliniska prövningar på människor inom ungefär fyra år. I studien inducerade denna expert, tillsammans med andra kollegor från Institute of Stem Cells and Regenerative Medicine vid University of Washington, kontrollerade hjärtinfarkt, en form av hjärtattack, i bedövade pigtail-makaker.
Infarkterna skapades genom att blockera koronararterien av makak under 90 minuter, en etablerad modell för studien av hjärtinfarkt i primater. Hos människor orsakas hjärtinfarkt vanligtvis av kranskärlssjukdom, så att bristen på adekvat blodflöde kan skada hjärtmuskeln och andra vävnader och beröva dem syre.
Eftersom den infarktade hjärtmuskeln inte växer igen, gör hjärtinfarkt hjärtat mindre i stånd att pumpa blod och leder ofta till hjärtsvikt, den främsta orsaken till hjärt- och kärlsdöd. Målet med stamcellsterapi är att ersätta skadad vävnad med nya hjärtceller och få hjärtat som inte fungerar normalt.
Två veckor efter experimentella hjärtinfarkt injicerade forskare i Seattle 1 miljard hjärtmuskelceller härrörande från humana embryonala stamceller, kallade kardiomyocyter härrörande från humana embryonala stamceller, i den infarktade muskeln. Detta var en tiofaldig mängd av dessa celltyper än vad forskarna har kunnat generera tidigare.
Immunsuppressiv terapi administrerades till alla apor för att förhindra avstötning av transplanterade humana celler. Forskarna fann att veckor senare, hjärtmuskelceller härledda från stamceller infiltrerade skadad hjärtvävnad, mognade, sammansatt i muskelfibrer och började slå i synk med makak hjärtceller och, efter Tre månader tycktes cellerna ha integrerats fullt ut i djurets hjärtmuskel.
I genomsnitt regenererade de transplanterade stamcellerna 40 procent av den skadade hjärtvävnaden, säger en annan av författarna till denna studie, Dr. Michael Laflamme, biträdande professor i patologi vid UW och vars team huvudsakligen var ansvarig för att tillverka muskelcellerna i ersättning hjärta.
"Resultaten visar att vi nu kan producera antalet celler som är nödvändiga för mänsklig terapi och få en ny hjärtmuskelbildning på en skala som är nödvändig för att förbättra människans hjärta, " säger Laflamme.
Ultraljudstudier av makakhjärtan visade att utstötningsfraktionen, en indikation på förmågan hos hjärtan att pumpa blod, förbättrades i vissa av de behandlade djuren, men inte alls. Forskarna såg också att artärerna och venerna i makakhjärtan blev hjärtans nya vävnad, så det är första gången det visas att blodkärlen i ett värddjur blir och närar ett stort transplantat stamcellderivat av denna typ.
De mest oroande komplikationerna var episoder av oregelbunden hjärtslag eller arytmier, som inträffade veckor efter att makakerna fick stamcellinjektioner, säger Murry. Ingen av makakerna tycktes emellertid ha symtom under dessa avsnitt, som försvann efter två eller tre veckor när stamcellerna mognade och blev mer elektriskt stabila.
I framtiden kommer dessa UW-forskare att arbeta för att minska risken för arytmier, kanske genom att använda elektriskt mer mogna stamceller. De kommer också att försöka definitivt visa att stamceller verkligen stärker hjärtans pumpkraft. "Dessa celler har förbättrat mekanisk funktion i alla andra arter där de har testats, så vi var optimistiska att de också skulle göra det i den här modellen, " avslutar Murry.
Källa:
Taggar:
Skönhet Annorlunda Sex
"Innan denna studie var det inte känt om det är möjligt att producera ett tillräckligt antal av dessa celler och använda dem framgångsrikt för att återskapa musklerna i skadade hjärtan i ett stort djur vars storlek och fysiologi i hjärtat liknar de hos människans hjärta, " säger han. direktören för teamet som genomförde experimentet, Charles Murry, professor i patologi och bioingenjör vid University of Washington (UW), i USA.
Murry, också chef för Center for Cardiovascular Biology vid UW, hoppas att denna strategi kan vara redo för kliniska prövningar på människor inom ungefär fyra år. I studien inducerade denna expert, tillsammans med andra kollegor från Institute of Stem Cells and Regenerative Medicine vid University of Washington, kontrollerade hjärtinfarkt, en form av hjärtattack, i bedövade pigtail-makaker.
Infarkterna skapades genom att blockera koronararterien av makak under 90 minuter, en etablerad modell för studien av hjärtinfarkt i primater. Hos människor orsakas hjärtinfarkt vanligtvis av kranskärlssjukdom, så att bristen på adekvat blodflöde kan skada hjärtmuskeln och andra vävnader och beröva dem syre.
Eftersom den infarktade hjärtmuskeln inte växer igen, gör hjärtinfarkt hjärtat mindre i stånd att pumpa blod och leder ofta till hjärtsvikt, den främsta orsaken till hjärt- och kärlsdöd. Målet med stamcellsterapi är att ersätta skadad vävnad med nya hjärtceller och få hjärtat som inte fungerar normalt.
Två veckor efter experimentella hjärtinfarkt injicerade forskare i Seattle 1 miljard hjärtmuskelceller härrörande från humana embryonala stamceller, kallade kardiomyocyter härrörande från humana embryonala stamceller, i den infarktade muskeln. Detta var en tiofaldig mängd av dessa celltyper än vad forskarna har kunnat generera tidigare.
Immunsuppressiv terapi administrerades till alla apor för att förhindra avstötning av transplanterade humana celler. Forskarna fann att veckor senare, hjärtmuskelceller härledda från stamceller infiltrerade skadad hjärtvävnad, mognade, sammansatt i muskelfibrer och började slå i synk med makak hjärtceller och, efter Tre månader tycktes cellerna ha integrerats fullt ut i djurets hjärtmuskel.
REGENERATION AV 40 PROCENT DAMAGERAD STOFF
I genomsnitt regenererade de transplanterade stamcellerna 40 procent av den skadade hjärtvävnaden, säger en annan av författarna till denna studie, Dr. Michael Laflamme, biträdande professor i patologi vid UW och vars team huvudsakligen var ansvarig för att tillverka muskelcellerna i ersättning hjärta.
"Resultaten visar att vi nu kan producera antalet celler som är nödvändiga för mänsklig terapi och få en ny hjärtmuskelbildning på en skala som är nödvändig för att förbättra människans hjärta, " säger Laflamme.
Ultraljudstudier av makakhjärtan visade att utstötningsfraktionen, en indikation på förmågan hos hjärtan att pumpa blod, förbättrades i vissa av de behandlade djuren, men inte alls. Forskarna såg också att artärerna och venerna i makakhjärtan blev hjärtans nya vävnad, så det är första gången det visas att blodkärlen i ett värddjur blir och närar ett stort transplantat stamcellderivat av denna typ.
De mest oroande komplikationerna var episoder av oregelbunden hjärtslag eller arytmier, som inträffade veckor efter att makakerna fick stamcellinjektioner, säger Murry. Ingen av makakerna tycktes emellertid ha symtom under dessa avsnitt, som försvann efter två eller tre veckor när stamcellerna mognade och blev mer elektriskt stabila.
I framtiden kommer dessa UW-forskare att arbeta för att minska risken för arytmier, kanske genom att använda elektriskt mer mogna stamceller. De kommer också att försöka definitivt visa att stamceller verkligen stärker hjärtans pumpkraft. "Dessa celler har förbättrat mekanisk funktion i alla andra arter där de har testats, så vi var optimistiska att de också skulle göra det i den här modellen, " avslutar Murry.
Källa:
