Суть проблемы, которую решает разработка, заключается в том, что после гибели участка миокарда на его месте образуется плотная соединительная ткань (рубец). Она состоит из фибробластов, которые не способны сокращаться и проводить электрические импульсы. Это «молчащее» звено нарушает общую электрическую цепь сердца, что часто приводит к развитию жизнеугрожающих аритмий.
Команда лаборатории экспериментальной и клеточной медицины Института биофизики будущего МФТИ под руководством Валерии Цвелой создала коктейль из четырех сигнальных молекул (CHIR99021, BMP4, Activin A и IWP2). Этот состав заставляет клетки рубца напрямую превращаться в кардиомиоцитоподобные клетки, минуя стадию плюрипотентных стволовых клеток.
Как пояснила младший научный сотрудник Елена Турчанинова, для восстановления проводимости не нужно превращать весь рубец. Достаточно перепрограммировать 20–30% клеток, чтобы они создали внутри непроводящей зоны новые «мостики», по которым электрический импульс сможет беспрепятственно распространяться дальше.
Эффективность метода была доказана на культурах клеток человека и крыс. Репрограммированные клетки демонстрировали признаки зрелых кардиомиоцитов: синтезировали специфический белок альфа-актинин и генерировали натриевые токи. В экспериментах на животных моделях площадь проводящей ткани в зоне инфаркта увеличилась с 71% до 84%, а метаболизм рубца начал приближаться к метаболизму здоровой мышцы.
Ключевым преимуществом разработки является ее простота: всего четыре компонента. Это облегчает проверку безопасности, производство и открывает путь к созданию имплантируемых биоразлагаемых каркасов. Такая «заплатка» с лекарством сможет быть установлена прямо на сердце во время операции для локального и постепенного высвобождения веществ, не оказывая влияния на весь организм.
