项目旨在实现基于细胞的心脏修复

患病心脏的新细胞
旨在用培养的心肌细胞来修复心脏损伤:Robert Zweigerdt博士(左)和教授Ulrich Martin Credit:Karin Kaiser / MHH

慢性心力衰竭(也称为医学中的心脏不足)是住院入院的最常见原因,也是西方世界中最常见的死亡原因之一。仅在德国,有400万人患有这种疾病。心脏病通常是心力衰竭。

由罗伯特·兹韦格特(Robert Zweigerdt)博士领导的国际研究团队,在汉诺威医学院(MHH)的Leibniz研究实验室(LEBAO)和LEBAO主任Ulrich Martin博士,现在想开发一个其中可以借助生物技术产生的心肌细胞的小细胞簇修复受损的组织区域。他们的工作是Heal项目的一部分,该项目涉及来自欧洲和以色列各地的10个合作伙伴。

将心肌细胞带入目标

在许多心脏病中,血管受损。结果,不足的心肌细胞(心肌细胞)死亡。疤痕组织形式和心脏功能受损。与某些两栖动物和鱼类不同,这种损害在成年人的心脏中没有修复。因此,世界各地的科学家正在努力取代破坏的心脏组织。一种有前途的方法使用所谓的诱导(IPS细胞)。这些IPS细胞可以通过成人的“重编程”身体在实验室中产生,然后产生人体的任何细胞类型(包括心脏肌肉细胞)。

除了在临床所需的数量和质量中从IPS细胞中产生此类心肌细胞外,另一个主要挑战是将细胞以良好的方式使细胞进入心脏,并改善与整个器官的心脏肌肉功能。一种选择是将IPS心肌细胞直接注入受损的心肌。

Zweigerdt博士说:“最大的缺点是,许多细胞在途中丢失,只有少数细胞生存并生长,尤其是使用孤立的细胞。”另一种方法是首先从然后通过手术插入。但是,该方法只能治疗器官表面的组织损伤。

带有小细胞簇的新策略

因此,治疗研究团队正在采取新策略。科学家解释说:“尽管我们也依靠IPS心肌细胞,但我们希望在实验室生产期间已经将它们种植到细胞骨料中。”在特殊的生物反应器中,要产生大量这些球形细胞聚集体,不会那么迅速地丢失,在注射到心脏组织后将更好地在那里,并应生存。

Zweigerdt博士说:“我们可以根据需要种植不同尺寸的聚集体,但它们仍然足够小,可以在心脏所需区域注射。”研究人员已经能够成功证明细胞团实际上在心脏组织中生长并改善动物模型的器官功能,这是由马丁教授协调的ICARE项目的一部分。在新的研究项目中,现在要精炼的IPS心肌细胞聚集体的策略,以使它们也可以用于人类的心脏疗法。

自杀基因预防肿瘤形成

这个目标为治疗团队带来了非常特殊的挑战。一方面,必须以这样的方式对IPS单元进行调整从它们产生的细胞会导致给予身体后的防御反应尽可能少,因此仅必须在较小的程度上检查药物。其次,细胞必须特别安全。

细胞生物学家解释说:“它们不得引起心脏心律不齐,也不必须退化为肿瘤。”研究人员希望研究大型动物模型中心律失常的可能副作用,该模型对外国心肌细胞引起的障碍特别敏感。研究人员希望在遗传技巧的帮助下消除不必要的肿瘤形成的危险。马丁教授说:“我们在IPS细胞中建立一个自杀基因,如果施加的细胞在体内退化,可以激活。”

Zweigerdt博士说:“最后,我们希望生产安全的细胞产品,这些细胞产品也可以在洁净室的无菌条件下在大型生物反应器中大规模生产。”目的是创建现在的疾病,以便新的心脏疗法可以使未来尽可能多的患者受益。

马丁教授说:“这个过程必须符合临床用途的细胞产品所需的高标准。”保罗·埃里希学院(Paul Ehrlich Institute)等监管机构正在监视这项四年项目。研究人员希望,如果一切按计划进行,则可以满足人类心脏修复的临床试验的先决条件。


进一步探索

心肌组织的植入物可以修复和逆转心脏损伤

由Medizinische Hochschule Hannover提供
引用:项目旨在实现基于细胞的心脏修复(2022年9月2日),于2022年9月3日从//www.puressens.com/news/2022-09-09-Aims-cell基于heart.html
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