Имитация сердца как средство борьбы с раком

В Центре медицинской химии Тольяттинского государственного университета получены собственные линии стволовых клеток человека, что даёт возможность в неограниченном количестве выращивать необходимые для исследований образцы клеток различных органов. Появление нового инструментария позволяет тольяттинским учёным проводить на полученных в лаборатории клетках сердца, мозга, печени, почек испытания противоопухолевых препаратов. Как сообщили VladMedicina.ru в пресс-службе ТГУ, первоочередное внимание будет уделяться исследованиям на клетках сердца, поскольку одним из наиболее частых побочных эффектов этих препаратов является кардиотоксичность.

Работа по получению клеточных линий индуцированных плюрипотентных клеток человека велась в Тольяттинском госуниверситете с конца 2019 года в рамках инициированного Центром медицинской химии ТГУ открытого проекта OpenHTS, направленного на поиск новых противоопухолевых соединений. Испытания препаратов для борьбы с раком проводятся как на опухолевых клетках, так и на здоровых: учёным важно не только понимать, убивает ли вещество раковые клетки, но и оценивать влияние потенциального лекарства на здоровые ткани. Получать последние можно непосредственно у доноров, однако для этого требуется проводить сложную процедуру биопсии – забора биоматериала из конкретного органа. Второй вариант получения здоровых клеток для исследований – их создание в лабораторных условиях. Именно этот путь выбрали исследователи Центра медицинской химии ТГУ.

Разработка тольяттинских учёных базируется на революционном открытии японского доктора Синъи Яманаки, получившего в 2012 году Нобелевскую премию по физиологии и медицине. Он показал, что клетки органов и тканей взрослого человека можно вернуть к их зародышевому состоянию, превратив в стволовые.Они способны преобразовываться в «стройматериалы», необходимые для восстановления тканей сердца, мозга, печени и других органов человека. Этот принцип перепрограммирования клеток в стволовые позволяет учёным выращивать в лабораторных условиях клетки необходимых органов, например, сердца (кардиомиоциты) или печени (гепатоциты), а также проводить на них качественные скрининговые исследования.

Покупка уже сформированных клеточных линий стволовых клеток – дело затратное. Собственное её воспроизведение тоже недёшево: одна линия обойдётся примерно в 800 тысяч рублей. Учёным ТГУ удалось получить собственные клетки сердца. В результате появилась тканеподобная структура, способная сокращаться: «сердечко» забилось,что можно видетьв микроскоп, а учёные университета получили возможность проводить на нём токсикологические исследования.

– Процесс создания любого нового лекарства – очень длительный и дорогостоящий, часто на той или иной стадии тестирования наблюдается побочный эффект, способный перечеркнуть всю работу учёных, – рассказал директор Центра медицинской химии ТГУ Александр Бунев. – Люди имеют свои генетические особенности, отягощённые хроническими заболеваниями, и любая компания, как бы сильно она этого ни хотела, не может на ранних стадиях разработки проверить препарат сразу на всех. Поэтому учёные ищут новый инструментарий, чтобы тестировать лекарства максимально эффективно, как можно раньше отсекая побочные эффекты. По сути, мы получаем новую клеточную панель, состоящую из различных «доноров», – как если бы препарат был протестирован на множестве людей.

Создаваемые в лаборатории опорного ТГУ противоопухолевые препараты относятся к таргетному типу: они не отравляют весь организм человека, а нацелены на конкретный белок в раковой клетке. Параллельно учёные Центра медицинской химии планируют тестировать разработки и на здоровых клетках, получая возможность предугадывать наиболее часто встречающиеся побочные эффекты.

Фото: minobrnauki.gov.ru