Российские ученые нашли способ превращать стволовые клетки в клетки сердца
Исследование провели специалисты МФТИ, Московского областного научно-исследовательского клинического института имени М.Ф. Владимирского и Национального медицинского исследовательского центра имени Е.Н. Мешалкина в Новосибирске, сообщает Минобрнауки России.
Стволовые клетки интересуют ученых тем, что они способны превращаться в разные типы клеток организма. Поэтому их рассматривают как один из инструментов регенеративной медицины – направления, которое занимается восстановлением поврежденных органов и тканей. Одним из перспективных вариантов считается получение из стволовых клеток кардиомиоцитов – клеток, из которых состоит сердечная мышца. Однако существующие способы часто требуют сложного и дорогостоящего перепрограммирования клеток.
Российские исследователи предложили более простой подход. Они использовали мезенхимальные стволовые клетки, которые получили из образцов красного костного мозга пациентов. Обычно такие клетки могут превращаться, например, в клетки костной, хрящевой или жировой ткани. Образцы костного мозга массой около 1–2 граммов брали во время операций на открытом сердце. Затем ученые выделяли из них стволовые клетки и помещали в специальную питательную среду.
В этой же среде до этого выращивали клетки сердечной мышцы, полученные из другого типа стволовых клеток – индуцированных плюрипотентных. Они выделяли сигнальные молекулы, которые воздействовали на мезенхимальные клетки и заставляли их двигаться в сторону превращения в клетки сердечного типа. При этом стволовые клетки не превратились в полноценные кардиомиоциты. Однако они приобрели целый ряд свойств, характерных для клеток сердечной мышцы. В частности, у них появились характерная структура, электрическая активность и изменения уровня кальция внутри клеток. Причем их активность синхронизировалась с уже существующими клетками сердечной мышцы.
«Мы разработали подход, позволяющий направленно превращать мезенхимальные стволовые клетки костного мозга пациента в кардиомиоцитоподобные клетки с помощью сигнальных молекул, выделяемых iPSC-производными кардиомиоцитами», – рассказала один из авторов исследования, инженер-исследователь лаборатории экспериментальной и клеточной медицины Института биофизики будущего МФТИ Вероника Литвиненко.
Чтобы убедиться, что полученные клетки действительно приобрели свойства сердечной ткани, ученые провели несколько видов исследований. Они изучили их структуру, электрическую активность и работу кальциевых каналов.
«В ходе работы показано, что такие клетки приобретают структурные и функциональные признаки сердечной ткани, включая поперечную исчерченность, кальциевые колебания и электрическую активность», – отметила Литвиненко.
По словам исследователей, у нового метода есть несколько преимуществ. В первую очередь для него не требуется сложная генная инженерия. Также ученым не пришлось использовать большое количество специальных химических веществ для запуска превращения клеток. Еще одна особенность заключается в том, что исходные клетки можно получить непосредственно от пациента. Это потенциально позволяет создавать клеточные модели, которые учитывают индивидуальные особенности конкретного человека.
Такие модели могут использоваться для изучения того, как развиваются различные заболевания сердца, и для проверки новых лекарств. Например, исследователи смогут наблюдать за реакцией клеток конкретного пациента на тот или иной препарат еще до его возможного применения.
«Мы считаем, что технология открывает возможности для создания персонализированных моделей сердечных заболеваний, фармакологического тестирования и дальнейшего развития регенеративных подходов после повреждения миокарда», – сказала Литвиненко. В перспективе разработка может быть полезна и для регенеративной медицины – например, при поиске способов восстановления сердечной ткани после ее повреждения.
Как писала газета ВЗГЛЯД, в июле 2026 года российские ученые предложили новый метод создания коллагеновых пленок для выращивания клеток роговицы. Месяцем ранее кардиохирурги НМИЦ имени академика Е.Н. Мешалкина впервые в России имплантировали пациенту инновационное устройство длительной механической поддержки сердца. Осенью прошлого года японские исследователи начали использовать искусственный интеллект Google для разработки новых способов получения стволовых клеток.