Обычная процедура клеточной терапии подразумевает
изъятие клеток из ткани, проведение манипуляций с ними в искусственной
среде и обратное введение в организм больного. Хотя данный метод и
считается перспективной стратегией лечения многих заболеваний уже на
протяжении нескольких десятилетий (особое место здесь занимает
трансплантация стволовых клеток), но он всё ещё отягощён массой технических проблем.
Например, сам процесс получения нужного
клеточного материала не лишён недостатков. Одним из способов облегчения
процедуры, а значит, и повышения её эффективности, может стать "перепрограммирование" клеток in vivo, то есть непосредственно в живом организме.
Команда исследователей из Университета Огайо во главе с Чанданом Сеном (Chandan Sen) и Джеймсом Ли (James Lee) попыталась обойти основные подводные камни клеточной терапии с помощью нового устройства.
В его основе лежит чип размером с
небольшую монету, созданный с использованием нанотехнологий. Внутри него
заключены молекулы ДНК или РНК с необходимой информацией для
"перепрограммирования" клеток. Чип устанавливается на коже, после чего
небольшой электрический разряд, который подаётся через устройство,
открывает в ткани каналы, куда выпускается генетический материал.
Процедура занимает считанные секунды, а
само воздействие происходит буквально в одно касание. После этого чип
удаляется, а клетки кожи претерпевают запрограммированные трансформации.
Сама прорывная технология получила название тканевой нанотрансфекции
(Tissue Nanotransfection TNT). По сути, это трансформация ткани с
помощью введения в клетки генетической информации с использованием
нанотехнологий.
Методика была успешно опробована на двух
группах мышей: одни имели сосудистые заболевания задних конечностей
(непроходимость сосудов), другие перенесли инсульт, то есть у них были
повреждены клетки головного мозга. В пресс-релизе университета авторы работы заявляют, что эффективность метода в экспериментах достигла 98%.
В первом случае с помощью чипа клетки
кожи грызунов были перепрограммированы в клетки сосудов. Уже на первой
неделе после процедуры исследователи наблюдали процесс трансформации. Ко
второй неделе у грызунов появились первые активные сосуды в задних
конечностях, а ещё через семь дней лапки были окончательно спасены без
каких-либо дополнительных медикаментозных вмешательств.
Аналогичным образом за несколько недель было восстановлено здоровье мышей после перенесённого инсульта. Клетки кожи трансформировали в нейроны, которые затем пересадили в повреждённый мозг.
"Мы показали, что кожа – это плодородная
почва, на которой с помощью нашей технологии можно вырастить клетки
практически любого органа, который нуждается в восстановлении", —
говорит Сен.
По мнению авторов работы, результаты которой были опубликованы
в издании Nature, одним из главных преимуществ их метода является
возможность использовать для лечения собственные клетки конкретного
пациента. Соответственно, и отторжения такой "заплатки" не будет.
Поскольку процедура не предполагает
использования каких-либо медикаментов, учёные рассчитывают уже в течение
года начать клинические испытания методики на людях.
Отметим, что последние достижения в
клеточном перепрограммировании дарят людям всё более невероятные
надежды. Например, учёные обещают, что эта технология замедлит старение и позволит превратить клетки в сложные биокомпьютеры.
