پچهای عضلانی مهندسیشده عملکرد قلب را در نخستیها و یک بیمار انسانی بهبود میدهند و راه را برای آزمایشهای بالینی هموار میکنند. محققان دریافتند که پچ عضلانی مشتق از سلولهای بنیادی میتواند بدون اثرات منفی، قلبهای ضعیف را ترمیم کند و نتایج امیدوارکنندهای را در مدلهای نخستیها و یک بیمار انسانی نشان داد.
به گزارش بخش قلب رسانه اخبار پزشکی مدنا، نارسایی قلبی یکی از علل اصلی مرگ و میر در سراسر جهان باقی مانده است، اما درمانهای مؤثری برای معکوس کردن پیشرفت آن وجود ندارد. پیوند قلبها نادر است به دلیل محدودیت در دسترس بودن اهداکنندگان. کاشت سلولهای عضلانی قلب یک جایگزین بالقوه است، اما با چالشهایی مانند نرخ پایین نگهداری و خطرات شدید، از جمله آریتمی و رشد تومور مواجه است.
پیوندهای آلوگرافت (که در آن بافتها از فردی به فرد دیگر از همان گونه منتقل میشود) نشان داده است که کاشت کاردیومیوسیت (CM) میتواند به بازسازی مجدد عضله قلب کمک کند. با این حال، مطالعات حیوانات کوچک اغلب نمیتوانند پیچیدگیهای سیستمهای بیولوژیکی بزرگتر را نشان دهند. پاسخهای ایمنی قوی و مکانیسمهای پاراکرین مانع از پیشرفت تحقیقات زینواگرفت، شامل پیوند سلولهای متقاطع گونهها شده است. در مدلهای ایمنساز و با سرکوب ایمنی مناسب، بقای بلندمدت پیوندهای CM زینواگرفت شده پس از سه ماه هنوز به طور عمده بررسی نشده است.
پیوندهای زینواگرفت انسانی که در موشهای بیمو کاشته شدهاند، منجر به نفوذ ماکروفاژها شد. مطالعات استفاده از عضله قلب مهندسیشده (EHM) نشان میدهد که پیوندهای CM قابل استفاده از پیوندهای غیرقابل استفاده بهتر عمل میکنند، که نشاندهنده بازسازی عضلانی به عنوان یک مکانیسم کلیدی برای ترمیم قلب است.
روش پیوند آلوگرافت همولوگ در مدلهای میمون ریزوس ماکا (Macaca mulatta) به کار گرفته شد. مطالعه جاری چهار خط سلولهای پرتوان القا شده (iPS) میمون ریزوس ماکا را آزمایش کرد. تمامی خطوط سلولی ریزوس ماکا به CMها و سلولهای استرومال (StCs) با ویژگیهای فیبروبلاستی در خلوص بالا تمایز داده شدند. خلوص خطوط سلولی با استفاده از روش توالییابی RNA هستهای تک (snRNA-seq) آزمایش شد که هیچ آلودگی سلولهای پرتوان باقیمانده را نشان نداد.
EHM تولید شده از CMها و StCs مشتق از سلولهای iPS میمون ریزوس ماکا و EHM انسانی که برای استفاده بالینی توسعه یافته بود، ترکیب سلولی، ساختار و عملکرد انقباضی مشابهی داشتند. با این حال، EHM ریزوس ماکا دارای نرخ ضربان بالاتر و نیروی انقباضی حداکثر کمتری بود. قبل از آزمایشهای پیوند نخستیهای غیرانسانی، قابلیت بقای پیوند EHM ریزوس ماکا در مدل موش بیمو آتیمیک با آسیب ایسکمی برگرداندن (I/R) آزمایش شد. علاوه بر این، ایمنی و کارایی EHM مشتق از سلولهای iPS با استفاده از مدل میمون ریزوس ماکا که از نظر ترجمهای مرتبطتر بود، ارزیابی شد. رژیمهای مختلف سرکوب ایمنی برای به دست آوردن نگهداری بهتر سلول تحت مهار کلسینورین و تجویز استروئیدها آزمایش شد. پیوندهای CM آلوگرافت تحت تاکرولیموس و متیلپردنیزولون به مدت شش ماه حفظ شدند. جالب این که قطع سرکوب ایمنی پس از سه ماه منجر به رد پیوندهای CM آلوگرافت شد.
تحلیل دوز وابسته به EHM هیچ اثر جانبی قابل توجهی را نشان نداد. تحلیلهای پاتولوژیک و نظارت پیوسته بر الکتروکاردیوگرام (ECG) هیچ نگرانی ایمنی در مورد کاشت پچ EHM نشان نداد. هیچ نقص عملکردی در حیوانات کاشته شده با EHM مشاهده نشد. ضخیم شدن دیواره قلب هدف در میمونها مطابق انتظار مشاهده شد. نکته قابل توجه این است که مطالعه جاری نشان داد که کاشت پچ EHM باعث ایجاد آریتمی یا تشکیل تومور نشد و حداکثر دوز قابل تحمل (MFD) 5× EHM را به عنوان دوز حداکثری ایمن در مدل میمون سالم تأیید کرد. در مواد کالبدشکافی، نفوذ لکوسیتها به طور قابل توجهی مشاهده نشد و حفظ CM بالاتری وجود داشت.
مطابق با تحلیل میکروسایتهای ژنومی، نقاط ریز با تمایز استئوکندرال در دو حیوان کاشته شده با 2× EHM مشاهده شد، اما در حیوانات کاشته شده با 5× EHM مشاهده نشد. برخی از میمونهای درمان شده شاهد بهبود پایدار انقباض دیواره قلب هدف و افزایش بخشپذیری بطن چپ بودند. اندازهگیریهای تصویربرداری تشدید مغناطیسی پرفیوژن مبتنی بر گادولینیوم (MRI) و تحلیلهای هیستوپاتولوژیک تأیید کردند که پیوندهای EHM عروقزایی شدهاند.
مطالعه جاری نشان داد که پچهای بافت مشتق از سلولهای بنیادی میتوانند به طور مؤثری نارسایی قلبی را درمان کنند. نتایج مطلوبی در مدلهای نخستیها و یک بیمار انسانی مشاهده شد. این پچها در مدت ۳ تا ۶ ماه در میمونهای ریزوس ماکا توانستند نارسایی قلبی را درمان کرده و عملکرد قلب (مانند ضخامت دیواره قلب و انقباضپذیری) را بهبود بخشند. در آینده، آزمایشهای بالینی انسانی باید ایمنی و کارایی این رویکرد را بیشتر ارزیابی کنند.
