Создание ионоцитов: шаг к клеточной терапии муковисцидоза

Oct 25, 2023

Модуляторы регулятора трансмембранной проводимости при муковисцидозе (CFTR) стали прорывом в борьбе с муковисцидозом, улучшая движение хлоридов и воды и увлажняя секрет слизи. Но эти препараты дороги, не помогают всем пациентам с муковисцидозом и имеют побочные эффекты и взаимодействие с другими лекарствами. Люди, которые реагируют на модуляторы CFTR, должны принимать их всю жизнь.

Исследователь Руби Ванг, доктор медицинских наук, и Бенджамин Раби, доктор медицинских наук, магистр здравоохранения, заведующий отделением легочной медицины Бостонской детской больницы, предлагают альтернативный подход: клеточную терапию или генную терапию, нацеленную на тип клеток, который был обнаружен совсем недавно.

В 2018 году два исследования, опубликованные в журнале Nature, потрясли научное сообщество, посвященное муковисцидозу. Они обнаружили, что мутация гена CFTR в первую очередь влияет на ионоциты — ранее неизвестные клетки, которые составляют всего 1 процент клеток дыхательных путей. Удивительно, но более 90 процентов белка CFTR вырабатывалось этими редкими клетками.

Теперь в Американском журнале респираторной и критической медицины Ван и его коллеги из Бостонского университета сообщают о том, что впервые создали ионоциты у пациентов с использованием технологии стволовых клеток. В число сотрудников Boston Children's входят Торстен Шлегер, доктор философии, и Ян Тан из Программы исследования стволовых клеток, а также Стюарт Роллинз, доктор медицинских наук, и Шантель Симон-Роуч из пульмонологии.

Это достижение означает, что теперь ионоциты можно изучать в лабораторных условиях, чтобы понять их биологию и их возможное использование в качестве средства лечения.

«Возможно, мы могли бы исправить ионоциты пациентов и вернуть их в легкие», — говорит Ван. «Вот почему это интересно».

Идея о том, что ионоциты могут играть ключевую роль в муковисцидозе, первоначально вызвала сильный скептицизм. Как такая необычная клетка могла помочь сохранить легкие чистыми? Ресничные клетки дыхательных путей, которые продвигают слизь по дыхательным путям, казались логичной клеткой, на которую следует нацелиться.

«Когда я учился в медицинской школе, все считали, что мутация CFTR находится в реснитчатых клетках», — говорит Ван. «В то время мы не знали об ионоцитах и ​​не ожидали, что их создадим».

Но, к их удивлению, они это сделали. Начав с клеток крови пациентов, Ван и ее коллеги создали индуцированные плюрипотентные стволовые клетки. Затем они направили стволовые клетки на поэтапную дифференцировку, сначала создав базальноподобные клетки дыхательных путей (iBC) с помощью ранее опубликованного протокола. Неожиданно изменение протокола и стимуляция iBC привели к получению ионоцитов с высоким уровнем белка CFTR.

В чашке ионоциты имеют длинные отростки, немного похожие на нейроны. Это заставило исследователей предположить, что они могут разговаривать с другими клетками и влиять на них. Ван считает, что потребуется больше времени, чтобы понять, чем именно они занимаются.

«Теперь нам нужно выяснить происхождение и функцию ионоцитов», — говорит Ван. «Это трудно изучать, потому что они очень редки».

Работа Вана является частью более масштабной программы, проводимой в Бостонском детском саду. Вместе с коллегами Карлой Ким, доктором философии, Шлегером и Джорджем Дейли, доктором медицинских наук, из Программы исследования стволовых клеток, она и Раби сформировали Инициативу легочной клеточной терапии для поиска альтернативных методов лечения заболеваний легких. Имея под рукой наиболее важные пораженные клетки, а также платформу на основе человеческих клеток для их изучения, муковисцидоз может стать первым тестовым примером.

Узнайте больше о Центре муковисцидоза, в котором оказывают помощь как детям, так и взрослым. Для получения информации о поддержке этого исследования свяжитесь с [email protected].

Многие серьезные легочные заболевания, включая генетические заболевания легких, не имеют эффективного лечения, кроме самого радикального: трансплантации легких. А...

Пока, судя по клиническим данным, пациенты с муковисцидозом (МВ) не особенно восприимчивы к COVID-19. ...

Благодаря достижениям в области лечения в последние годы люди с муковисцидозом (МВ) живут дольше, чем когда-либо прежде. Вдоль ...

Муковисцидоз, генетическое заболевание, поражающее легкие и другие органы, раньше считался детской болезнью.