Project information

Příprava ventrikulárního kardiomyocytu z pluripotentních kmenových buněk

Project Identification
MUNI/C/0013/2020
Project Period
2/2020 - 12/2020
Investor / Pogramme / Project type
Masaryk University
MU Faculty or unit
Faculty of Science

Lidské srdce je jedním z nejdůležitějších orgánů celého organismu, avšak jeho schopnost regenerace je velmi omezená. V důsledku jeho poškození, nejčastěji způsobeného ischemií myokardu komor, dochází ke ztrátě velkého množství funkčních buněk, které však nejsou nahrazeny funkční tkání, což vede ke snížení srdečního výkonu až k jeho selhání.
Dle světové organizace WHO, zemře každý rok v důsledku kardiovaskulárních onemocnění až 18 milionů lidí. Jedná se o celosvětově vedoucí příčinu úmrtí v celé populaci. Současné terapeutické možnosti pro léčbu kardiovaskulárních onemocnění využívají zejména medikace, avšak prognóza pacientů je stále špatná. Jedinou účinnou léčbou je transplantace srdce, nicméně počet nemocných je stále větší než počet očekávaných dárců, a proto je snaha přijít s novými terapeutickými možnostmi, které by pacientům zajistily obnovu poškozené tkáně.
Jednou z nich je transplantace kardiomyocytů diferenciovaných z indukovaných pluripotentních kmenových buněk (iPSC – induced pluripotent stem cells), které jsou charakteristické svou schopností sebeobnovy a diferenciace v jakýkoli typ buněk. Tyto buňky jsou specifické tím, že je lze získat přeprogramováním téměř jakýchkoliv dospělých buněk pacienta, čímž získáme populaci buněk zcela kompatibilní pro transplantaci a vyhneme se případné rejekci buněk.
Existuje několik metod diferenciace iPSC v kardiomyocyty, pro jejich transplantaci je však stále zapotřebí tyto metody zlepšit, a to zvýšit výtěžnost těchto protokolů, snížit jejich cenu a zejména zajistit přípravu dostatečně maturovaných kardiomyocytů daného subtypu, jelikož se ukázalo, že transplantace nedostatečně maturovaných a purifikovaných kardiomyocytů vede ke vzniku arytmií.
Z těchto důvodů je velmi důležité studium vývoje myokardu jako celku i vývoje jeho jednotlivých buněčných subtypů, jako jsou ventrikulární kardiomyocyty. Ventrikulární kardiomyocyty zajišťují vedení impulsů a samotnou kontrakci srdečních komor. Jejich vývoj je velmi složitý proces, který je regulován mnoha intracelulárními i extracelulárními molekulami. Ačkoli je popsáno mnoho významných ventrikulárních markerů, signálních drah a jejich interakcí, je zde stále spousta neprozkoumaných mechanismů regulace osudu ventrikulárních progenitorů a jejich porozumění je klíčové pro vývoj nových inovativních metod pro zisk maturovaných kardiomyocytů a jejich uplatnění v praxi.