Новый сигнальный путь повышает эффективность трансплантации кроветворных стволовых клеток

Генная терапия применяется при ряде заболеваний крови, но кроветворные стволовые клетки часто не реализуют полностью свой потенциал после трансплантации. Исследователи Цюрихского университета (UZH) изучили альтернативный сигнальный путь, который может улучшить результаты таких вмешательств.

Кроветворные стволовые клетки — редкие клетки костного мозга, из которых в течение жизни образуются все виды кровяных и иммунных клеток. Именно поэтому их используют при пересадке костного мозга и в новых методах генной терапии. Однако в ходе генной терапии клетки обрабатывают в лаборатории перед возвращением пациенту, и эти манипуляции могут ослаблять их регенеративную способность, снижая шансы на успех лечения.

Исследователи из Института регенеративной медицины (IREM) UZH искали сигнальные пути, способные улучшить функцию таких клеток. В частности, они изучили влияние белка — активированного белка C (aPC) — на человеческие кроветворные стволовые клетки и сравнили его с действием тромбина. Оба белка действуют через один и тот же клеточный рецептор — протеазо-активируемый рецептор 1 (PAR1). Работа выполнена в сотрудничестве UZH и Калифорнийского университета в Санта-Крус (д-р Марсель Роммель и проф. Камилла Форсберг).

Тот же рецептор, разный эффект

Хотя aPC и тромбин активируют PAR1, их влияние на стволовые клетки оказалось разным. «Нам удалось продемонстрировать, что aPC помогает стволовым клеткам крови оставаться в спокойном, защищённом состоянии», — отмечают авторы.

Саймон Пёлльманн, первый автор, IREM

В состоянии покоя клетки, обработанные aPC, делятся реже, реже преждевременно дифференцируются в зрелые клетки крови и сохраняют свойства, необходимые для долгосрочной регенерации. Напротив, тромбин стимулировал большую дифференцировку, что может снижать стволовой потенциал клеток.

Особенно важно, что однократная обработка aPC в течение одного часа улучшала способность человеческих стволовых клеток к приживлению в экспериментальной модели на мышах. Обработанные клетки давали больший выход человеческих клеток крови и лучше поддерживали кроветворение даже после повторной трансплантации, поясняет последний автор исследования Уте Модлих, профессор отдела генной и клеточной терапии IREM. Кроме того, лечение aPC защищало стволовые клетки от активации воспалительными сигналами, которые обычно выводят их из состояния покоя.

Многообещающее улучшение терапии

В сумме полученные данные указывают, что передача сигнала через активированный белок C может стать перспективной стратегией для сохранения качества и регенеративной способности человеческих кроветворных стволовых клеток. Исследователи считают, что в долгосрочной перспективе этот подход может повысить эффективность трансплантаций и генной терапии и принести пользу пациентам с заболеваниями крови.