Путем инъекции очищенных стволовых клеток, выделенных из скелетных мышц взрослого человека, исследователи показали, что они могут восстановить здоровые мышцы и улучшить мышечную функцию у мышей с формой мышечной дистрофии. Эти стволовые клетки для наращивания мышц были получены из более крупного пула так называемых сателлитных клеток, которые обычно связаны со зрелыми мышечными волокнами и играют роль в росте и восстановлении мышц.
В дополнение к их вкладу в созревание мышц, инъецированные клетки также пополняли пул регенеративных клеток, обычно присутствующих в мышцах. Они обнаружили, что эти стволовые клетки позволили обработанной мышце подвергнуться последующим раундам восстановления повреждений.
"Наша работа демонстрирует доказательство того, что очищенные мышечные стволовые клетки могут быть использованы в терапии," сказала Эми Уэйджерс из Гарвардского университета, отметив, что в некоторых случаях стволовые клетки заменяют более 90 процентов мышечных волокон. Такое продвижение потребует выделения стволовых клеток, эквивалентных клеткам мыши, из человеческих мышц, над чем, по словам Вейджерса, сейчас работает ее команда.
По словам Вейджерса, сателлитные клетки были впервые описаны несколько десятилетий назад и с тех пор обычно рассматриваются как однородная группа. Хотя анатомически они выглядят одинаково под микроскопом, они, тем не менее, демонстрируют значительные различия в своей физиологии и функциях. В предыдущем исследовании Уэйджерс идентифицировал набор из пяти маркеров, которые характеризуют единственное подмножество сателлитных клеток, ответственных за формирование мышц, которые они также называют предшественниками скелетных мышц или SMP.
В новом исследовании исследователи проанализировали стволовые клетки и регенеративные свойства этих SMP. При вживлении в мышцу мышей, лишенных дистрофина, очищенные SMP способствовали образованию до 94 процентов мышечных волокон, восстанавливая экспрессию дистрофина и значительно улучшая структуру мышц и сократительную функцию, сообщают они. (Ген дистрофина кодирует белок, важный для целостности мышц. Мыши, лишенные дистрофина, также известные как мыши MDX, являются моделью мышечной дистрофии Дюшенна, наиболее распространенной формы мышечной дистрофии.)
" Важно отметить, что приживление трансплантированных SMP на высоком уровне у животных MDX показывает терапевтическую ценность – восстановление дефектной экспрессии гена дистрофина, улучшение гистологии мышц и восстановление физиологической функции мышц," исследователи сказали. "Более того, помимо создания зрелых мышечных волокон, трансплантированные SMP также повторно засевают нишу сателлитных клеток и сохраняются там, чтобы их можно было задействовать для участия в будущих раундах регенерации мышц.
"Взятые вместе, эти данные показывают, что SMP действуют как возобновляемые трансплантируемые стволовые клетки для взрослых скелетных мышц. Уровень восстановления миофибрилл, достигаемый этими миогенными стволовыми клетками, превышает уровень, сообщаемый для большинства других популяций миогенных клеток, и приводит к поразительному улучшению функции сокращения мышц в мышцах, обработанных SMP. Таким образом, эти данные предоставляют прямые доказательства того, что перспективно выделяемые клон-специфические стволовые клетки скелетных мышц обеспечивают надежный источник клеток для замены мышц и жизнеспособный терапевтический вариант для лечения дегенеративных нарушений мышц."
Однако Уэйджерс отметил, что могут возникнуть осложнения при проведении клеточной терапии у людей, особенно у людей с заболеваниями, влияющими на скелетные мышцы по всему телу. Тем не менее, новые результаты представляют "возможность понять, что происходит [с этими регенеративными клетками] при заболевании, и определить факторы и пути, которые могут повысить их активность," она сказала. "Мы можем найти лекарства, которые могут воздействовать на мышечные поражения" не только у людей с мышечными дистрофиями, но и у пожилых людей, страдающих от истощения мышц, которое наступает с возрастом.
Источник: Cell Press