Испытания на ранних стадиях показали многообещающие перспективы клеточной терапии для лечения легочной ткани, поврежденной респираторными заболеваниями.
В сотрудничестве между Имперским колледжем Лондона и Гонконгским университетом (HKU) ученые показали, что стволовые клетки могут уменьшить часть повреждений, наблюдаемых в клетках легких человека, подвергшихся воздействию сигаретного дыма в лаборатории, а также уменьшить аналогичные эффекты в легких. мышей.
Потребуются дальнейшие испытания, но, по мнению исследователей, результаты могут проложить путь к клеточной терапии для пациентов с хроническими заболеваниями легких, такими как ХОБЛ и астма.
ХОБЛ (хроническая обструктивная болезнь легких) – тяжелое респираторное заболевание, во многом связанное с курением сигарет. У пациентов с этим заболеванием постепенное уплотнение тканей и потеря тонкой структуры приводит к уменьшению общего объема легких, что затрудняет дыхание.
Одним из отличительных признаков заболевания является повреждение митохондрий, единиц клеток, производящих энергию, которые повреждаются в результате окислительного стресса.
Повреждение клеток
В недавней статье, опубликованной в Журнале аллергии и клинической иммунологии, группа под руководством доктора Панка Бхавсара и профессора Фан Чанг из Национального института сердца и легких Imperial исследовала влияние сигаретного дыма на гладкомышечные клетки, взятые из легких человека.
Они заметили, что в тканях, подверженных воздействию сигаретного дыма, который содержит свободные радикалы, которые могут повредить клетки в результате окислительного стресса, митохондрии стали более вялыми и менее эффективными в производстве энергии. Эти поврежденные клетки также с большей вероятностью совершили клеточное самоубийство в процессе, называемом запрограммированной гибелью клеток или апоптозом.
Затем исследователи обратились к исследованиям на животных, чтобы изучить потенциальные защитные эффекты. Мышей лечили озоном, который вызывает те же признаки окислительного стресса, которые наблюдаются в их легких – вялость митохондрий и повышенная гибель клеток – до того, как стволовые клетки были доставлены путем инъекции в хвост мыши.
После испытаний они обнаружили, что мыши, получавшие клеточную терапию, имели повреждение клеточной ткани озоном через 24 часа, а также уменьшали воспаление в легких, что указывает на тот же защитный эффект, что и в культурах клеток легких человека.
Д-р Бхавсар, автор-корреспондент статьи, сказал: "Это исследование показывает, что некоторые пагубные эффекты сигаретного дыма или озона могут быть уменьшены на клетки и все животное путем лечения стволовыми клетками. Наша работа предоставляет возможность клеточной терапии одного из аспектов ХОБЛ – окислительного стресса."
Связь с астмой
По мнению авторов, поскольку легкие пациентов с астмой могут демонстрировать клеточное повреждение, аналогичное таковому при ХОБЛ, лечение на основе клеток может помочь обеим группам пациентов. Однако, помимо создания доказательной базы, показывающей, что терапия работает и является безопасной, исследователи должны преодолеть барьер, который на сегодняшний день мешает развитию клеточной терапии – доставить достаточное количество клеток туда, где они необходимы.
Основываясь на результатах текущего исследования, д-р Бхавсар оптимистично настроен, что это препятствие, которое можно преодолеть: "В течение 24 часов после введения стволовых клеток мышам мы наблюдали улучшение функции легких, поэтому мы знаем, что даже несмотря на то, что очень мало клеток попадает в легкие, они все еще оказывают влияние," он сказал.
Д-р Бхавсар добавил: "В будущем у нас может быть возможность повторно колонизировать те области, которые были повреждены болезнью, и обратить вспять произошедшие разрушения. На данный момент доказательства, которые у нас есть, больше связаны с взаимодействием между больными клетками и митохондриями, которое может иметь терапевтический эффект."
Группа получила финансирование для дальнейшего изучения того, как митохондрии перемещаются из стволовых клеток в клетки легких – лучшее понимание того, что может помочь улучшить будущую клеточную терапию.