Ερευνητές στη Σχολή Ιατρικής του Πανεπιστημίου Emory, Ατλάντα, έχουν κάνει μια πρόοδο προς την κατεύθυνση της μακράς διάρκειας επισκευής στα αιμοφόρα αγγεία. Η έρευνα θα μπορούσε να αποτελέσει τη βάση μιας θεραπείας για την περιφερική αρτηριακή νόσο, που προέρχεται από τα ίδια τα κύτταρα του ασθενούς. Τα αποτελέσματά τους δημοσιεύθηκαν πρόσφατα στο περιοδικό Circulation.
Μια ομάδα με επικεφαλής τον Young-sup Yoon, MD, PhD ανέπτυξε μια νέα μέθοδο για τη δημιουργία ενδοθηλιακών κυττάρων , τα οποία αποτελούν την επένδυση των αιμοφόρων αγγείων, από ανθρώπινα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα. Όταν τα ενδοθηλιακά κύτταρα περιβάλλονται από ένα υποστηρικτικό πήκτωμα και εμφυτεύονται σε ποντίκια με κατεστραμμένα αιμοφόρα αγγεία, γίνονται μέρος των αιμοφόρων αγγείων των ζώων και επιβιώνουν για περισσότερο από 10 μήνες.
«Προσπαθήσαμε να δοκιμάσουμε αρκετά διαφορετικά πηκτώματα πριν βρούμε το καλύτερο,» λέει ο Yoon. «Τα ενδοθηλιακά κύτταρα συμβάλλουν πραγματικά στα ενδογενή αγγεία». Σε προηγούμενες μελέτες, ερευνητές είχαν εμφυτεύσει κύτταρα που διατηρήθηκαν μόνο μερικές ημέρες έως εβδομάδες, αν και αυτές οι μελέτες χρησιμοποιούσαν ως επί το πλείστον ενήλικα βλαστικά κύτταρα , όπως μεσεγχυματικά βλαστοκύτταρα ή ενδοθηλιακά προγονικά κύτταρα.
«Όταν τα κύτταρα εμφυτεύονται μόνα τους, πολλά από αυτά πεθαίνουν γρήγορα και τα κύρια θεραπευτικά οφέλη προέρχονται από τους αυξητικούς παράγοντες που εκκρίνουν», προσθέτει ο Yoon.. «Όταν αυτά τα ενδοθηλιακά κύτταρα διανέμονται σε ένα πήκτωμα, προστατεύονται. Χρειάζονται αρκετές εβδομάδες για να μεταναστεύσουν τα περισσότερα από τα κύτταρα στα αγγεία και να ενσωματωθούν σε αυτά».
Ο Yoon είναι καθηγητής ιατρικής (καρδιολογίας) στη Σχολή Ιατρικής του Πανεπιστημίου Emory και στο Τμήμα Βιοϊατρικής Μηχανικής Wallace H. Coulter του Παν/μίου Georgia Tech. Ο πρώτος συγγραφέας του άρθρου είναι ο μεταδιδακτορικός ερευνητής Shin-Jeong Lee, PhD. Τα επαγόμενα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα (iPSCs) μπορούν να δημιουργηθούν με τον επαναπρογραμματισμό του δέρματος ή των κυττάρων του αίματος χρησιμοποιώντας ένα συνδυασμό γονιδίων ή πρωτεϊνών γνωστών ως παραγόντων Yamanaka (φέρουν το όνομα του Shinya Yamanaka, νικητή του βραβείου Νόμπελ το 2012).
Το εργαστήριο του Yoon ξεκίνησε με iPSCs, τα καθοδήγησε στο να γίνουν μεσοδερματικά και στη συνέχεια χρησιμοποίησαν αυξητικούς παράγοντες για να τα κατευθύνουν σε ενδοθηλιακά κύτταρα. Οι επιστήμονες σχεδίασαν επίσης ένα πήκτωμα για να μιμηθούν τα υποστηρικτικά αποτελέσματα της εξωκυττάριας μήτρας. Όταν ενθυλακώνονται στο πήκτωμα, τα κύτταρα μπορούν να επιβιώσουν του οξειδωτικού στρες που προκαλείται από υπεροξείδιο του υδρογόνου που θανατώνει μη προστατευμένα κύτταρα.
Το πήκτωμα είναι βιοαποικοδομήσιμο, και εξαφανίζεται στη διάρκεια αρκετών εβδομάδων. Μετά από 4 εβδομάδες, η πυκνότητα των αιμοφόρων αγγείων ήταν υψηλότερη στα ποντίκια όπου είχαν εμφυτευτεί ενθυλακωμένα σε πηκτή ενδοθηλιακά κύτταρα. Ο υψηλότερος βαθμός ενσωμάτωσης διαπιστώθηκε στους 10 μήνες. Το εργαστήριο του Yoon εξετάζει τα πιθανά οφέλη των ενδοθηλιακών κυττάρων σε πήκτωμα σε ένα μοντέλο εμφράγματος.