Клеточная терапия считается альтернативным вариантом лечения целого ряда заболеваний, вызванных недостаточностью органов и тканей, включая инфаркт миокарда, сахарный диабет, помутнение роговицы и муковисцидоз. Но на практике эти методы демонстрируют скромный результат из-за низкой жизнеспособности клеток после инъекции, а также недостаточного накопления в целевом органе и приживления в поврежденной ткани. Исследователи под руководством Рашель Пальческо и Адама Файнберга из Университета Карнеги-Меллона разработали новый метод доставки клеток, помогающий клеткам задерживаться там, где они нужны.
Ежегодно в США проводится более 50 000 пересадок роговицы, что превышает количество трансплантаций всех других органов вместе взятых. Исследователи предложили использовать компактную упаковку эндотелиальных клеток роговицы в качестве потенциальной альтернативы трансплантации роговицы.
Внутренняя поверхность роговицы выстлана одним слоем эндотелиальных клеток, которые отвечают за поддержание прозрачности роговицы. Клетки эндотелия не способны делиться для восстановления повреждений. Около половины всех трансплантаций роговицы происходит из-за дистрофических процессов, сопровождающихся утратой клеток эндотелия.
Существующие методы лечения эндотелиальной дистрофии имеют ограниченную эффективность, пересадка роговицы часто заканчивается отторжением трансплантата. Существующая клеточная терапия требует удаления собственного эндотелия путем выскабливания или криогенного повреждения роговицы, чтобы обеспечить место для прикрепления доставленных клеток.
Новый метод использует термоусадочную пленку для покрытия микрорельефных островков эндотелиальных клеток роговицы, расположенных на базальном мембраноподобном слое внеклеточного матрикса, который позволяет клеткам поддерживать свои межклеточные соединения и структуру цитоскелета в жидкости. В серии исследований небольшие упаковки с клетками демонстрировали способность быстро внедряться в монослой эндотелия роговицы как в модельных системах in vitro, так и in vivo, повышая локальную плотность клеток, чего не удавалось достичь стандартным методами клеточной терапии.
a, b – создание каркасов из внеклеточного матрикса площадью 200×200 мкм и толщиной 5 нм на термореактивном полимере. c, d – клетки, нагретые до 40°C, высевают на каркасы и культивируют в течение 24 часов. e, f – через 24 часа образцы промывают и охлаждают до комнатной температуры, а затем покрывают термоусадочной упаковкой. g – инъекция пакетов с эндотелиальными клетками в переднюю камеру глаза.
Это простая, но эффективная технология – по сути нужно просто упаковать клетки в маленькие пакеты. Она разрабатывалась для лечения помутнения роговицы, связанного с эндотелиальной дистрофией, но авторы утверждают, что новый способ доставки клеток имеет большой потенциал для лечения других органов. Группа в настоящее время исследует эту технологию для лечения муковисцидоза или восстановления тканей сердца после инфаркта.
Статья R.N.Palchesko et al. In vivo engraftment into the cornea endothelium using extracellular matrix shrink-wrapped cells опубликована в журнале Communications Materials.
Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» vechnayamolodost.ru по материалам Carnegie Mellon University: Small package, big potential to help cell-based therapies.
