Миодистрофия Дюшенна () является мышечной патологией, манифестация симптомов которой происходит в раннем детстве. Заболевание вызывает прогрессирующую атрофию мышц и ведет к неминуемой смерти больного. Современная медицина не может предложить необходимого лечения патологии, поскольку о развитии МД известно мало, хотя ясно, что проблема заключается в аномальной экспрессии белка дистрофина.
Как правило, для исследования МД используются мышцы пациента. Однако из-за того, что больные находятся на разных стадиях заболевания, их клетки не подходят для изучения ранних стадий развития миодистрофии и разработки превентивных мер. Для преодоления этой проблемы Хидетоши Сакураи (Hidetoshi Sakurai), старший лектор Центра Исследования и Применения ИПСК при Университете Киото (Center for iPS Cell Research and Application, CiRA Kyoto University) и его научная группа в сотрудничестве с исследователями из Института Передовой Медицины (Institute for Frontier Medical Sciences) (Япония), разработали модель репрограммирования фибробластов в неповрежденные мышечные клетки на ранней стадии дифференцировки.
Предложенная стратегия включает стадию репрограммирования клеток пациента в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (), а затем внедрение гена, способствующего дифференциации ИПСК в мышечные клетки. «Наша модель позволяет использовать те же генетические основы для изучения ранних стадий патогенеза, которые было невозможно использовать ранее», – говорит исследователь CiRA Эми Шоджи (Emi Shoji), первый автор статьи, предлагающей новый взгляд на развитие миодистрофии Дюшенна, опубликованной в журнале .
Сокращение мышц зависит от притока ионов кальция в клетки. Однако избыточный приток приводит к дисфункции или гибели клеток, что, предположительно, лежит в основе развития заболевания. «Критически важно исследовать неповрежденные клетки для точной оценки того, как приток ионов кальция приводит к патогенному каскаду заболевания», – отмечает Шоджи. Исследователь электрически стимулировала полученные клетки, вызывая сокращение мышечных клеток, и обнаружила, что клетки пациентов с миопатией Дюшенна имели значительно повышенный приток ионов кальция. Дальнейшее исследование указало на транзиторный рецепторный потенциал (ТРП) ионных каналов, через которые кальций попадает в клетку.
Это наблюдение согласуется с другими моделями заболевания и указывает на явную терапевтическую мишень для лечения МД. Не менее важно, что полученные данные позволили исследователям обнаружить лекарственные препараты, способные противостоять заболеванию на ранних стадиях. «Каналы ТРП были известны и ранее. Но благодаря тому, что наша модель использует ИПСК, полученные от пациентов, появляется возможность поиска новых препаратов для лечения +6
МД», – рассказывает Сакураи.
По материалам Center for iPS Cell Research and Application — Kyoto University
Оригинальная статья:
Emi Shoji, Hidetoshi Sakurai, Tokiko Nishino, Tatsutoshi Nakahata, Toshio Heike, Tomonari Awaya, Nobuharu Fujii, Yasuko Manabe, Masafumi Matsuo, Atsuko Sehara-Fujisawa. Early pathogenesis of Duchenne muscular dystrophy modelled in patient-derived human induced pluripotent stem cells. Scientific Reports, 2015; 5: 12831 DOI:
Источник