Η κυτταρική θεραπεία για καρδιακή αναγέννηση, ενώ είναι πολλά υποσχόμενη, παρεμποδίστηκε από ζητήματα με τη μακροχρόνια επιβίωση των μεταμοσχευμένων κυττάρων. Τώρα, μια τεχνική που συνδυάζει τρεις διαφορετικούς τύπους κυττάρων σε ένα τρισδιάστατο σύμπλεγμα θα μπορούσε να βελτιώσει την αποτελεσματικότητά του στη μείωση του ουλώδους ιστού και στη βελτίωση της καρδιακής λειτουργίας μετά από καρδιακή προσβολή.
Με την ονομασία CardioCluster, η τεχνική βιομηχανικής αναπτύχθηκε από την Megan Monsanto, πρόσφατη υποψήφια για διδακτορική διατριβή που συνεργάστηκε με τον Mark Sussman, διακεκριμένο καθηγητή βιολογίας στο Ινστιτούτο Καρδιακών Πανεπιστημίων του Σαν Ντιέγκο. Διαπίστωσαν ότι υπάρχει δύναμη σε αριθμούς, ακόμη και στην κυτταρική θεραπεία. Η έρευνά τους δείχνει ότι οι συστάδες των κυττάρων βελτιώνουν την καρδιακή λειτουργία επειδή έχουν πολύ καλύτερα ποσοστά κατακράτησης σε σύγκριση με τις εγχύσεις μεμονωμένων κυττάρων – οι συστάδες παρέμειναν εντός των καρδιακών τοιχωμάτων των μοντέλων ποντικών για πέντε μήνες μετά τη μεταμόσχευση, μια σημαντική πρόοδο.
Ως μεταπτυχιακή φοιτήτρια στη βιομηχανική στο SDSU, η Monsanto ενδιαφέρθηκε πολύ για την καλλιέργεια ιστών κυττάρων για καρδιακή έρευνα. Αυτό την οδήγησε στον Sussman, έναν μοριακό βιολόγο και μακροχρόνιο κύριο ερευνητή του ινστιτούτου. Όταν έμαθε για τις προκλήσεις στην έγχυση κυττάρων για να επιμείνει και να επιβιώσει μέσα στα καρδιακά τοιχώματα, βρήκε την ιδέα ενός τρισδιάστατου σμήνους κυττάρων που θα αλληλεπιδρούσαν μεταξύ τους και θα κολλήσουν μεταξύ τους. Αλλά ακόμη και έκπληκτος για το πόσο καιρό επέζησαν ως σύμπλεγμα. “Στις 20 εβδομάδες ήμασταν ακόμα σε θέση να δούμε τα κελιά”, είπε ο Monsanto. “Ο σχεδιασμός μας εκμεταλλεύεται τις εγγενείς ευεργετικές ιδιότητες τριών διαφορετικών τύπων καρδιακών κυττάρων, καθένας από τους οποίους είναι γνωστό ότι διαθέτει ευεργετικές ιδιότητες που αμβλύνουν τις καρδιακές παθήσεις με τον δικό τους μοναδικό τρόπο.”
Ο συνδυασμός συμπλέγματος στην οποία έφτασε μετά από εκτεταμένη έρευνα περιλαμβάνει μεσεγχυματικά βλαστικά κύτταρα που βοηθούν στην επικοινωνία και υποστήριξη άλλων κυττάρων, ενδοθηλιακών προγονικών κυττάρων που ευθυγραμμίζουν τα εσωτερικά των αιμοφόρων αγγείων και καρδιακών διάμεσων κυττάρων που είναι το κλειδί για τον σχηματισμό καρδιακού ιστού. Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο Nature Communications τον Αύγουστο. Δουλεύοντας στο εργαστήριο Sussman με ανθρώπινα καρδιακά κύτταρα.
εμφυτευμένα χειρουργικά στις καρδιές ποντικών που έχουν υποστεί ανοσοποίηση, τροποποίησε γενετικά τα μεταμοσχευμένα κύτταρα για να εκφράσει μια ετικέτα φθορισμού για να επιτρέψει την παρακολούθηση. Κάθε τύπος κελιού έχει διαφορετική ετικέτα ή χρώμα, οπότε εβδομάδες αργότερα, όταν τα παρακολούθησε, και οι τρεις χρωματικές ετικέτες εντοπίστηκαν σταθερά με συνεστιακή απεικόνιση μικροσκοπίας.