Mikrosfery do dostarczania komórek
MI powoduje formowanie włóknistych zbliznowaceń i upośledza funkcjonowanie serca. Często jedynym rozwiązaniem jest przeszczep serca, lecz z racji niedoboru dawców narządów oraz powikłań związanych z leczeniem immunosupresyjnym wymagane są alternatywne strategie. Terapia komórkami macierzystymi jawi się jako obiecująca metoda regeneracji tkanki serca po przebytym MI. Mimo to dotychczasowe próby zawiodły, m.in. z powodu niesprzyjających warunków mikrośrodowiska, śmierci wstrzykniętych komórek, które nie zdołały dotrzeć do tkanki docelowej, oraz skurczy serca. Duża utrata komórek przekładała się dotąd na nieskuteczność terapii. Zakres finansowanego przez UE projektu STEM CELLS COCOONING (Stem cell cocooning for targeted cardiac cell therapy) objął zwiększenie skuteczności terapii komórkowej poprzez otoczenie szpikowych komórek macierzystych mikrosferami na bazie kolagenu, wytworzonymi metodami bioinżynieryjnymi. Założono, że mikrosfera zapewni odpowiednie warunki do przetrwania komórek, będzie promować skuteczniejsze zagnieżdżanie się w tkance serca oraz chronić je przed niekorzystnym środowiskiem pozawałowym. W tym celu naukowcy wygenerowali hybrydowe mikrosfery złożone z kolagenu i alginianu oraz zbadali możliwość przenoszenia różnych typów komórek, w tym świńskich komórek śródbłonka tętnic, indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych (iPS) i kardiomiocytów. Postać, rozmiar i kształt mikrosfer określono przy użyciu metod modelowania matematycznego, dzięki manipulowaniu współczynnikiem przepływu powietrza, stosunkiem kolagenu do alginianu oraz wielkością luki powietrznej. Badania in vivo na zwierzętach wykazały żywotność komórek aż do pięciu dni, co stanowi odpowiednie okno terapeutyczne w leczeniu MI. Mikrosfery były również dobrze tolerowane i nie zaobserwowano niepożądanych odpowiedzi odpornościowych. Ponadto naukowcom udało się dokonać enkapsulacji czynnika wzrostu fibroblastów (FGF-2), uwalnianego w kontrolowany sposób i zwiększającego unaczynienie. Reasumując, metoda wypracowana w ramach projektu STEM CELLS COCOONING umożliwi regenerację serca poprzez dostarczanie komórek i użycie materiałów bioinżynieryjnych. Skuteczne, biomechaniczne nośniki komórek wraz z biodegradowalnym, porowatym rusztowaniem ułatwiającym zagnieżdżanie komórek torują drogę do rehabilitacji serca.
Słowa kluczowe
Mikrosfery, zawał mięśnia sercowego, terapia komórkami macierzystymi, kolagen, FGF-2