Как ты сможешь починить разбитое сердце? По словам исследователей из Японии, в некоторых случаях генная заместительная терапия может помочь.
В исследовании, опубликованном в январе в журнале Stem Cell Reports , исследователи из Университета Осаки сообщают, что клетки сердца пациента с наследственным заболеванием сердца, называемым аритмогенной кардиомиопатией, не сокращаются должным образом при выращивании в лаборатории, и что замена мутировавшего гена, ответственного за этот эффект исправляет этот дефект.
Аритмогенная кардиомиопатия возникает из-за мутаций в генах, вовлеченных в десмосомы, которые образуют «сварные швы» между клетками, которые помогают им общаться и двигаться скоординированным образом. Один из этих генов, PKP2, кодирует белок, известный как плакофилин-2, который имеет решающее значение для поддержания структуры клеток сердца.
«Предыдущие исследования, проведенные на кардиомиоцитах, показали, что мутации в PKP2 играют патологическую роль в аритмогенной кардиомиопатии», — говорит ведущий автор исследования Хироюки Иноуэ. «Однако клетки, использованные в этих экспериментах, были получены от здоровых людей, и их сократительная функция не оценивалась».
Чтобы исследовать, как клетки, полученные от пациентов, ведут себя в лаборатории, исследователи сначала взяли образец крови у молодого пациента с аритмогенной кардиомиопатией, индуцировали некоторые из клеток крови, чтобы стать стволовыми клетками , а затем дифференцировали эти стволовые клетки в клетки сердца. Затем они модифицировали эту первоначальную партию клеток сердца в три разные клеточные линии с точно отрегулированной экспрессией PKP2 в зависимости от того, сколько мутированных или интактных копий гена присутствовало.
Рис.2. Флуоресцентная маркировка DSG2 фиксирует динамику десмосом. (CC BY, © 2022 Hiroyuki Inoue et al., Моделирование снижения сократительной способности и нарушения сборки десмосом из-за дефицита топлакофилина-2 с использованием изогенных кардиомиоцитов, полученных из иПС-клеток. Предоставлено: Stem Cell Reports .
«Клетки с двумя мутировавшими копиями PKP2 явно демонстрировали сниженную сократимость и нарушение сборки десмосом из-за дефицита плакофилина-2», — объясняет Шуичиро Хиго, старший автор. «Эти эффекты также наблюдались в клетках только с одной мутировавшей копией PKP2, хотя они были менее серьезными».
Замена мутировавшего PKP2 интактной копией гена исправила дефекты как в сокращении клеток, так и в сборке десмосом, что исследователи смогли наблюдать, используя покадровый подход и флуоресцентно меченные десмосомы.
