Клетки, полученные путем слияния нормальной мышечной клетки человека с мышечной клеткой человека с мышечной дистрофией Дюшенна – редкой, но фатальной формой мышечной дистрофии – были способны значительно улучшить мышечную функцию при имплантации в мышцы мыши, моделирующей болезнь. Результаты сообщаются исследователями из Университета Иллинойса в Чикаго в Stem Cell Review and Reports.
Эти клетки, называемые "химерные клетки," образуются путем объединения нормальной донорской клетки, содержащей функционирующую копию гена дистрофина – структурного мышечного белка, отсутствующего у людей с мышечной дистрофией Дюшенна, – с клеткой реципиента с этим заболеванием. В статье, опубликованной в январе 2018 года в Stem Cell Reviews and Reports, исследователи использовали донорские и реципиентные клетки мышей для создания химерных клеток, которые повышали уровень дистрофина на 37 процентов и улучшали мышечную функцию при имплантации в мышцы мышиной модели мышечной дистрофии Дюшенна. Новые клетки обладали как донорскими, так и реципиентными характеристиками и взаимодействовали с окружающей средой, как нормальные клетки. Химерные клетки оставались жизнеспособными и вырабатывали дистрофин в течение 30 дней.
Теперь исследовательская группа во главе с доктором. Мария Семёнов, профессор ортопедической хирургии Медицинского колледжа UIC, сообщает об аналогичных результатах с использованием человеческих клеток, имплантированных в мышиную модель мышечной дистрофии Дюшенна.
"Наши результаты указывают на долгосрочное выживание этих клеток и помогают установить использование химерных клеток в качестве нового многообещающего потенциального лечения пациентов с мышечной дистрофией Дюшенна," Семёнов сказал. По ее словам, ее команда с нетерпением ждет клинических испытаний на людях в ближайшем будущем.
Мышечная дистрофия Дюшенна – это Х-сцепленное генетическое заболевание, характеризующееся прогрессирующей мышечной дегенерацией и слабостью, которым страдает примерно 1 из 4000 новорожденных мальчиков.
У людей с этим заболеванием нет гена дистрофина, структурного белка, который помогает сохранить целостность мышечных клеток. Симптомы появляются в раннем детстве, обычно в возрасте от 3 до 5 лет. Заболевание вызывает мышечную слабость и потерю двигательной функции и в конечном итоге приводит к дыхательной или сердечной недостаточности и смерти. Благодаря достижениям в лечении многие люди с мышечной дистрофией Дюшенна доживают до подросткового возраста и 20 лет, а некоторые – до 30 лет, но в настоящее время лекарства от этой болезни нет.
Многообещающие методы лечения включают генную терапию и терапию стволовыми клетками, но у каждого есть свои недостатки. Генная терапия основана на доставке в клетки хороших копий отсутствующих или дисфункциональных генов через вирусы. Мало того, что клетки могут стать невосприимчивыми к вирусной инфекции, что делает терапию неэффективной, но также нет гарантии, что вирусы будут инфицировать только предполагаемые клетки. Терапия стволовыми клетками, при которой клетки, содержащие ген дистрофина, имплантируются реципиенту, требует, чтобы реципиент принимал иммунодепрессивные препараты для предотвращения отторжения.
"Это необычная терапия стволовыми клетками," сказал Семёнов, ведущий автор статьи. "Мы восстанавливаем дистрофин таким образом, чтобы реципиенту не нужно было принимать терапию против отторжения, потому что имплантированные химерные клетки могут уклоняться от иммунной системы реципиента. В традиционной терапии стволовыми клетками имплантированные клетки на 100% являются “ другими ”, и необходимо лекарство против отторжения, чтобы не дать иммунной системе хозяина разрушить эти чужеродные клетки."
Напротив, химерные клетки составляют 50 процентов "себя"- со многими биохимическими и генетическими особенностями реципиента – и поэтому может обмануть иммунную систему реципиента и заставить их игнорировать.
"Химерные клетки настолько же похожи на собственные клетки реципиента, что их иммунная система дает им, так сказать, «проход»," Семёнов сказал.
Если бы такие клетки использовались для лечения пациента с мышечной дистрофией Дюшенна, то нормальные мышечные клетки отца или близкого родственника реципиента были бы слиты с мышечными клетками пациента.
Исследователи объединили мышечные клетки пациентов с мышечной дистрофией Дюшенна с мышечными клетками нормальных, здоровых доноров.
В лаборатории было замечено, что химерные клетки экспрессируют дистрофин.
Когда клетки были имплантированы в мышцы ног модели мышечной дистрофии Дюшенна у мышей, уровень дистрофина повысился примерно на 20 процентов мышечных волокон, затронутых имплантированными клетками, через 90 дней после имплантации, "Достаточно для значительного улучшения мышечной функции," сказал доктор. Крис Семёнов, доцент кафедры ортопедической хирургии Медицинского колледжа UIC и соавтор статьи.
Улучшение более чем на 60 процентов было замечено в тестах мышечной функции имплантированных мышей, а улучшение более чем на 20 процентов в тестах на переносимость мышечной усталости.
Мария и Крис Семёновы, мать и сын, недавно основали компанию по разработке своих химерных клеток для лечения мышечной дистрофии Дюшенна под названием Dystrogen Therapeutics.