Naukowcy sugerują możliwą terapię komórkową w celu stymulowania rozwoju płuc u wcześniaków, u których występuje rzadka choroba zwana dysplazją oskrzelowo-płucną (BPD).
Dysplazja oskrzelowo-płucna jest najczęstszym powikłaniem skrajnego wcześniactwa, która w najcięższych przypadkach może prowadzić do długotrwałych problemów z oddychaniem, a nawet śmierci. Obecnie nie ma na nią skutecznego leczenia. Aktualne badania przedkliniczne wspierają terapię komórkową jako obiecującą terapię BPD u wcześniaków.
Naukowcy badali sygnatury genetyczne w płucach noworodków, stosując analizę jednokomórkowego sekwencjonowania RNA. Przeprowadzili także szeroko zakrojone testy laboratoryjne na mysich modelach dysplazji oskrzelowo-płucnej, w tym komputerową analizę bioinformatyczną.
Testy doprowadziły do propozycji opracowania terapii komórkowej w oparciu o tzw. komórki progenitorowe śródbłonka c-KIT. Te komórki są powszechne w płucach embrionalnych i noworodkowych, pomagają w tworzeniu naczyń włosowatych i pęcherzyków powietrza w płucach, zwanych pęcherzykami płucnymi. Ale wcześniaki z już niedorozwiniętymi płucami często polegają na mechanicznej pomocy oddechowej, co dodatkowo utrudnia wczesny rozwój płuc, twierdzi Vlad Kalinichenko, badacz w Ośrodku Medycyny Regeneracyjnej dla Dzieci w Cincinnati, prowadzący badania naukowe.
Sekwencjonowanie RNA ludzkiej i mysiej noworodkowej tkanki płucnej wykazało, że płucne komórki progenitorowe c-KIT w płucach wymagają białek c-KIT i FOXF1 do stymulowania rozwoju naczyń krwionośnych i pęcherzyków powietrznych. Komórki są bardzo wrażliwe na uszkodzenia spowodowane wysokimi stężeniami tlenu, dlatego rozwój płuc u wcześniaków z powodu mechanicznej pomocy tlenowej jest utrudniony. Najnowsze odkrycia sugerują, że stosowanie komórek śródbłonka pozytywnych pod względem c-KIT od dawców lub generowanie ich z pluripotencjalnych komórek macierzystych może być sposobem leczenia dysplazji oskrzelowo-płucnej lub innych zaburzeń płucnych u dzieci związanych z utratą pęcherzyków płucnych i mikronaczyń płucnych.
Kalinichenko i jego zespół badają szeroko krytyczną rolę genu FOXF1 w rozwoju płuc. Naukowcy badają również różne sytuacje, w których mutacja genu może zakłócić funkcjonowanie białka FOXF1, wpływając na rozwój płuc lub powodując chorobę.
Badanie to jest pierwszym, które sugeruje możliwość wykorzystania pozyskanych od dawcy płucnych komórek progenitorowych śródbłonka c-KIT lub tych generowanych z pluripotencjalnych komórek macierzystych, które mogą stać się dowolnym typem komórki w organizmie i pochodzić z własnych komórek pacjenta, do terapii BPD. Wniosek ten opierał się częściowo na testach przeprowadzonych przez naukowców, wykorzystujących c-KIT-pozytywne komórki progenitorowe śródbłonka do leczenia noworodków myszy, które były narażone na hiperpoksję (natlenienie), aby modelować stan dysplazji oskrzelowo-płucnej u zwierząt. Odkryli, że wlew komórek krwi obwodowej zwiększa tworzenie się naczyń krwionośnych płuc i pęcherzyków powietrza u zwierząt. Rozległe badania przedkliniczne na większych zwierzętach laboratoryjnych, takich jak szczury i owce, będą potrzebne, zanim naukowcy rozważą zalecenie badania terapii komórkowej u pacjentów.
Przyszłe prace obejmą również dalsze techniczne udoskonalanie podejścia terapeutycznego i ciągłe kontrolowanie skuteczności w modelach zwierzęcych BPD. Obejmuje to również opracowanie specyficznego protokołu różnicowania komórek do generowania c-KIT-pozytywnych komórek progenitorowych śródbłonka z indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych pochodzących od pacjentów.
Kalinichenko oszacował, że dodatkowe przedkliniczne badania rozwojowe będą wymagały około dwóch do trzech lat, zanim technologia potencjalnie osiągnie punkt, w którym będzie można ją zaproponować do ewentualnych badań klinicznych.
Źródła:
Grafika: 123rf.com
Więcej komentarzy...