| Аннотация |
Для оптимизации лечения нарушений ритма сердца в настоящее время активно изучаются
возможности восстановления функций проводящей системы с использованием биологических
материалов, которые могли бы обеспечивать стабильный физиологичный ритм в течение всей
жизни, без потребности в замене и проаритмогенных эффектов. Данная технология
осуществляется благодаря возможностям генной и клеточной терапии. Использование
биологических пейсмейкеров подразумевает пожизненную кардиостимуляцию, адекватный ответ
на реакции автономной нервной системы и адаптацию к росту организма.
Для поиска новых подходов к терапии сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) современная
экспериментальная медицина использует несколько типов модельных систем, в основе -
лабораторные мыши и крысы. Несмотря на огромный массив информации о патогенезе и способах
терапии ССЗ, полученный на лабораторных животных, существуют ограничения в
использовании этих систем, обусловленные значительными различиями в физиологии
сердечно-сосудистой системы между грызунами и человеком. Особенно остро эта
проблема стоит при моделировании синдромов, связанных с нарушением
функционирования ионных каналов и проводящей системы, поскольку у разных животных различные типы ионных каналов могут играть ключевую роль в процессе реполяризации
кардиомиоцитов (КМЦ). Выходом из данной ситуации может стать использование КМЦ человека,
полученные различными путями: клетки пациента и индуцированные плюрипотентные стволовые
клетки (ИПСК). ИПСК – это новый тип стволовых клеток, которые могут быть получены из
соматических клеток человека с помощью сверхэкспрессии набора генов, кодирующих
транскрипционные факторы или микроРНК. ИПСК имеют ряд существенных преимуществ, поскольку
они могут быть получены в любой период жизни пациентов практически из любого типа
дифференцированных клеток. В настоящее время разрабатываются надежные и эффективные
методы направленной дифференцировки ИПСК в КМЦ различных типов, включающие кардиомиоциты
синусового узла, предсердные и желудочковые кардиомиоциты. Получаемые при дифференцировке
ИПСК кардиомиоциты очень схожи с нативными клетками сердца человека по морфологии,
экспрессии белковых маркеров, электрофизиологическим показателям и чувствительности к
химическим веществам.
Наряду с этим, современные технологии тканевой инженерии дают возможность получать
органоспецифичные структуры для регенеративной медицины. На пути к внедрению данных
технологий имеются значительные ограничения, представленные непродолжительной жизнью
клеток, риском отторжения и вероятностью мутирования. На сегодняшний день использование
в качестве носителей для клеточного материала синтетических биодеградируемых полимеров на
основе полиуретана, поликапролактона, полимолочной, полигликолевой кислоты и их
сополимеров, является наиболее перспективным направлением в тканевой инженерии. Для
получения микроволокон с различными механическими и биофизическими свойствами
используется электроспиннинг. Данная технология позволяет создать надежный матрикс,
способный к биодеградации и обладающий биосовместимостью, что позволяет интегрировать их
в нативные ткани человека. В мире отсутствуют данные относительно методов доставки,
приживления и функционирования биологический пейсмейкеров у крупных лабораторных
животных, тем более у человека. Необходимы дополнительные исследования для достижения
этой цели. Поэтому широко открыты возможности внедрения культивированных клеток в
биологические структуры человека. Проект может послужить первым шагом к развитию и
разработке матриксов для изучения биофизических и электрофизиологических свойств
культивированных пейсмейкерных тканей, которые могли бы применяться в регенеративной
терапии, а также методов доставки и электрофизиологической оценки функционирования
биологический пейсмейкеров in vivo. Применение данной технологии может стать стандартом
развития аутологичной биологической терапии.
|
