Один из недавних скандалов в области регенеративной медицины связан с именем гарвардского биолога Пьеро Анверсы, известного как первооткрывателя стволовых клеток сердца — его заподозрили в фальсификации данных. То есть никаких стволовых клеток в сердце нет? Группа голландских ученых решила расставить все точки над i и охарактеризовать каждую клетку сердца в отдельности. Они имитировали инфаркт и стали ждать, пока в поврежденной области появятся новые мышечные клетки. И не дождались.
Стволовые клетки — это группа неспециализированных клеток в ткани, которые активируются только при внешних стимулах (например, повреждениях). Размножаясь, они обновляют ткань или восстанавливают ее после травм. Однако не во всех органах такие клетки обнаружены: если печень или кровь регенерируют хорошо, то с нервной тканью все очень непросто, а сетчатка или поджелудочная железа вовсе восстановлению не подлежат.
В сердце тоже долгое время стволовые клетки обнаружить не могли (хотя в большинстве других мышц они есть). Пока не появился Пьетро Анверса, который якобы обнаружил самообновление сердечной мышцы за счет стволовых элементов. Его находка вселила в медиков большие надежды, и Анверсе одобрили проведение клинических испытания с использованием этих клеток. Однако у других независимых групп не получилось воспроизвести его результаты, и они потребовали отзыва статей Анверсы из научных журналов. Сейчас некоторые из 31-й статьи отозваны, а клинические испытания остановлены.
Но вопрос, тем не менее, оставался открытым: есть ли в сердце стволовые клетки? Сегодня в журнале PNAS голландские ученые опубликовали свой ответ на этот вопрос. Они решили воспользоваться самым широким определением стволовых клеток — как клеток, которые способны делиться и восполнять клеточный состав ткани. И занялись поиском этих клеток у здоровых взрослых мышей, у новорожденных мышей и у взрослых мышей, перенесших инфаркт. Чтобы удобнее было делящиеся клетки обнаружить, вывели специальную линию мышей, у которых белок Ki-67 — главный маркер делящихся клеток — был соединен с красным флуоресцентным белком. Это позволило, разобрав сердца на отдельные клетки, выделить только размножающиеся клетки и изучить их внимательно.
Оказалось, что самих по себе делящихся клеток в сердцах мышей вообще немного. Если у новорожденных их было чуть меньше 10% от всех клеток сердца, то у взрослых это число едва достигало 0,05%.
И даже через две недели после инфаркта, когда процессы регенерации должны идти в полную силу, их количество выросло только до 0,5%. Уже сам этот факт ставит под сомнение идею постоянного обновления и возможного восстановления сердца.
Затем ученые изучили транскриптом (совокупность вообще всех работающих в клетке генов) этих размножающихся клеток, каждой в отдельности. Если у новорожденных удалось обнаружить делящиеся мышечные клетки сердца, то у взрослых мышей, даже после инфаркта, их найти не смогли. Вместо них во фракции активно делящихся оказались фибробласты (клетки соединительной ткани) и клетки стенок сосудов (эндотелия), а еще клетки крови и гладких мышц (они тоже входят в состав стенок сосудов). Таким образом, пристальное поклеточное рассмотрение сердца лишило нас последней надежды обнаружить там какие-либо стволовые элементы.
Поврежденный участок сердечной мышцы и его увеличенная фотография. Красным окрашена соединительная ткань на месте повреждения, зеленым — нетронутая сердечная мышца. Видно, что в месте инфаркта не образуется новых мышечных клеток© Hubrecht Institute
Но, чтобы не оставлять нас без надежды совсем, авторы исследования указывают на важную роль образующегося «шрама» на сердце. Размножающиеся в нем фибробласты, пусть и не дают мышечных клеток, но производят белок FSTL1, который встречается только в сердце новорожденных мышат. Судя по всему, он каким-то образом улучшает выживаемость окружающих сердечных клеток. По крайней мере, у лишенных его мышей за инфарктом следуют разрывы сердечной мышцы. Таким образом, даже если рассчитывать на полноценное восстановление сердечной мышцы нам теперь не приходится, мы можем как минимум не препятствовать ее естественному зарастанию.
Подписывайтесь на «Гродно 24» в Дзен Новости и на наш канал в Дзен