Исследователи медицинского факультета Ли Ка Шинга Университета Гонконга (HKU) успешно продемонстрировали использование индуцированных человеком плюрипотентных стволовых клеток (hiPSC) из клеток кожи пациентов для тестирования терапевтических препаратов. Успех исследования означает, что ученые на один шаг ближе к применению стволовых клеток в точной медицине для лечения пациентов, страдающих редкими наследственными заболеваниями.
С момента своего изобретения двумя независимыми исследовательскими группами во главе с профессором Синья Яманака из Киотского университета, Япония и профессором Джеймсом Томсоном из Университета Висконсин-Мэдисон в 2007 году ИПСК, ориентированные на пациента, представляют собой новый подход к лечению и профилактике заболеваний, который учитывает каждого отдельного пациента. изменчивость в окружающей среде, образе жизни и генетическом составе. Благодаря тому же генетическому составу, что и пациенты-доноры, и способности трансформироваться во все типы клеток тела, hiPSC стали наиболее многообещающим источником клеток-кандидатов для тестирования на наркотики и скрининга лекарств.
Команда уже много лет работает над разработкой терапии заболеваний человека на основе hiPSC с 2008 года. В 2010 году команда разработала индивидуальный протокол для создания hiPSC без продуктов животного происхождения. В текущем исследовании hiPSC был получен у пациентов с редкой формой наследственной кардиомиопатии из-за мутаций в кардиомиопатии, связанной с Lamin A / C (LMNA), в трех семьях. Больные страдают сердечной недостаточностью, инсультом и внезапной смертью в относительно молодом возрасте. На сегодняшний день не существует специального лечения этого состояния.
Команда протестировала препарат PTC124, который может подавлять определенные генетические мутации при других наследственных заболеваниях в клетках сердечной мышцы, трансформированных ИПСК. Вкратце процедуру можно объяснить следующим образом:
Во-первых, было показано, что эти клетки сердечной мышцы воспроизводят патофизиологические признаки кардиомиопатии, связанной с LMNA, в дисках. Интересно, что лечение PTC124 восстановило функцию генов и обратило вспять патологические процессы в одной из трех мутантных линий клеток сердечной мышцы. Используя кардиомиоциты, полученные из индуцированных человеком плюрипотентных стволовых клеток, несущих различные мутации LMNA, было продемонстрировано, что эффект PTC124 является кодон-селективным.
Преждевременный стоп-кодон UGA оказался наиболее чувствительным к лечению PTC124. Это усиливает потребность в точной медицине. Технология hiPSC и стратегии тестирования лекарств in vitro предоставляют беспрецедентные возможности для реализации перспектив точной медицины. Эту стратегию можно использовать для отбора пациентов с максимальной чувствительностью к лекарствам для стандартных клинических испытаний. Тогда ожидаемые эффекты лекарственного средства могут быть намного больше, а требуемый размер выборки будет намного меньше, что сделает возможными стандартные рандомизированные клинические испытания.
Хотя технологический прорыв приблизил исследования к конечному клиническому использованию стволовых клеток, команда связалась с фармацевтической компанией относительно клинического применения. Тем временем профессор SIU и его команда в университете в настоящее время создают библиотеку hiPSC для конкретных заболеваний, чтобы облегчить исследования в области понимания, лечения и профилактики заболеваний человека.