Вчені розробляють спосіб допомогти недоношеним дітям легше дихати

Дослідники пропонують можливу клітинну терапію для стимулювання розвитку легенів у тендітних недоношених дітей, які страждають на рідкісне захворювання, яке називається бронхолегенева дисплазія (БЛД), що в найважчих випадках може призвести до проблем з диханням протягом усього життя і навіть до смерті.

вчені

Вчені Медичного центру дитячої лікарні Цинциннаті повідомляють у Американський журнал респіраторної та критичної медицини вони вивчали генетичні сигнатури в донорських легенях новонароджених людини за допомогою аналізу секвенування одноклітинної РНК. Вони також провели великі лабораторні дослідження на мишачих моделях BPD, включаючи комп'ютерний аналіз біоінформатики.

Тести призвели до пропозиції розробити клітинну терапію на основі так званих клітин-попередників ендотелію c-KIT. Клітини поширені в ембріональних та новонароджених легенях і допомагають у формуванні капілярів та повітряних мішків у легенях, які називаються альвеолами. Але недоношені діти з і так недорозвиненими легенями часто покладаються на механічну допомогу диханню, що ще більше заважає ранньому розвитку легень, за словами Влада Калініченко, доктора медичних наук, терапевта/дослідника Центру дитячої перинатальної інституції Цинциннаті з регенеративної медицини легенів та провідний дослідник дослідження.

"РНК-секвенування тканин легенів новонароджених людини та миші показало, що клітинам-попередникам ендотеліальних клітин c-KIT потрібні білки c-KIT та FOXF1 для стимулювання розвитку судин та повітряних мішків", - сказав Калініченко. "Клітини дуже чутливі до пошкоджень високими концентраціями кисню, тому розвиток легенів у недоношених дітей за допомогою механічної кисневої допомоги ускладнюється. Наші результати показують, що використання c-KIT-позитивних ендотеліальних клітин від донорів або генерування їх з плюрипотентними стовбуровими клітинами може бути спосіб лікування BPD або інших дитячих розладів легенів, пов'язаних із втратою альвеол і легеневої мікросудин. "

Калініченко та його колеги широко вивчають критичну роль гена FOXF1 у розвитку легенів. Дослідники також досліджують різні ситуації, коли мутація гена може порушити функцію білка FOXF1, впливаючи на розвиток легенів або викликаючи захворювання.

Доклінічні результати потребують додаткових досліджень

Це дослідження вперше припускає можливість використання донорських клітин-попередників легеневих ендотеліальних клітин c-KIT для терапії або клітин, що генеруються з плюрипотентними стовбуровими клітинами, які можуть стати будь-яким типом клітин в організмі та бути отриманими з власних клітин пацієнта. Цей висновок частково базувався на тестах, які дослідники проводили, використовуючи c-KIT-позитивні ендотеліальні клітини-попередники для лікування новонароджених мишей, які зазнали гіперпоксії (через оксигенацію) для моделювання стану BPD у тварин. Вони виявили, що вливання клітин у периферичну кров збільшує утворення легеневих кровоносних судин і повітряних мішків у тварин.

Він сказав, що перед тим, як Калініченко та його колеги розглянуть рекомендацію про тестування клітинної терапії у пацієнтів, необхідні великі доклінічні випробування на більших лабораторних тваринах, таких як щури та вівці. Майбутня робота також включатиме подальше технічне вдосконалення терапевтичного підходу та постійне тестування ефективності на моделях BPD на тваринах. Це також включає розробку специфічного протоколу диференціації клітин для генерування c-KIT-позитивних ендотеліальних клітин-попередників з індукованих плюрипотентних стовбурових клітин, отриманих від пацієнтів.

Калініченко підрахував, що додаткові доклінічні розробки потребуватимуть приблизно двох-трьох років, перш ніж технологія потенційно досягне точки, коли її можна буде запропонувати для можливих клінічних випробувань.

Більше інформації: Xiaomeng Ren et al, Постнатальний альвеологенез залежить від сигналізації FOXF1 в клітинах-попередниках ендотеліального c-KIT +, Американський журнал респіраторної та критичної медицини (2019). DOI: 10.1164/rccm.201812-2312OC