Celulele pielii umane au fost reprogramate în celule de valvă cardiacă şi apoi utilizate pentru a transplanta cu succes o valvă cardiacă de porc într-un animal rozător.
Noua procedură - care nu utilizează un virus ca vector şi nici nu reprogramează mai întâi celulele pielii în celule stem pluripotente- ar putea oferi o nouă metodă pentru transplantul cu succes de organe la om.
„Teoretic, această idee poate fi aplicată la alte organe de înlocuire a ţesuturilor, deoarece este posibil să se inducă tipuri specifice de celule de ţesut sau organ şi să se însămânţeze pe ţesuturi/organ de animale decelularizate (cum ar fi un porc) şi să se creeze astfel un ţesut/organ funcţional”, explică într-un comunicat publicat marţi, Ning Wang, un profesor de bioinginerie de la Universitatea Northeastern, care a condus cercetările.
Acesta a furnizat ideea iniţială şi îndrumarea pentru cercetare, în timp ce munca de laborator a fost efectuată de două departamente de la Universitatea Huazhong de Ştiinţă şi Tehnologie din China.
Cercetarea a fost publicată online şi va apărea în numărul din martie 2025 al revistei Bioactive Materials.
Aproximativ 30.000 de americani mor în fiecare an atunci când valva aortică a inimii lor cedează. Abordările actuale de ultimă generaţie de a utiliza valve bioprotetice sau mecanice realizate din cauciuc şi metal ca înlocuitor au limitări, în special la pacienţii care sunt încă în creştere (copii).
Utilizarea valvelor aortice de la porc - care are o structură cardiacă similară cu cea umană - reprezintă viitorul, spune Wang, deoarece valvele pot creşte odată cu pacientul.
Totuşi, organismul uman nu este prea receptiv la corpurile străine mai ales la cele provenite de la un porc, şi va respinge valva cardiacă deoarece aceasta are, pe mucoasa sa, celule de porc incompatibile.
Aici intervine munca cercetătorilor, pentru a crea celule de valvă umană şi a le folosi pentru a face valva cardiacă de porc compatibilă.
Recenta cercetare descrie două progrese ştiinţifice majore.
Cum se reprogramează celulele pielii umane
În primul rând, cercetătorii folosesc atât medii mecanice (potrivind rigiditatea condiţiilor de cultură cu rigiditatea valvei cardiace de porc), cât şi chimice pentru a reprograma celulele pielii umane adulte - recoltate de la un donator - în celule ale valvei cardiace adulte.
Procesul este remarcabil din mai multe motive.
Metoda nu a folosit un virus pentru a manipula ADN-ul celular.
„Virusurile pe care le cunoaştem pot provoca infecţii”, spune Wang. „Chiar şi virusurile care nu sunt atât de rele, şi care nu provoacă infecţii, pot totuşi provoca o tumoră”.
De asemenea, cercetătorii nu au reprogramat mai întâi celulele pielii în celule stem pluripotente - lucru care, potrivit prof. Wang, poate provoca, de asemenea, tumori - ci au reprogramat celulele pielii direct în celule de valvă cardiacă.
În cele din urmă, procesul a fost eficient. Prof. Wang spune că, în timp ce majoritatea reprogramării celulelor este eficientă între 0,1% şi 1%, noul proces propus poate lua 1 milion de celule şi le poate reprograma în 66 de milioane, spune Wang.
Cum se poate face compatibilă valva inimii de porc
Al doilea progres major a constat în utilizarea acestor celule pentru a face o valvă cardiacă de porc compatibilă cu cea umană.
Acest lucru a implicat utilizarea enzimelor pentru a îndepărta celulele - un proces numit „decelularizare” - din valva cardiacă de porc, după cum spune prof. Wang - practic spălarea valvei cardiace de porc de celule, dar păstrarea structurii sale.
Cercetătorii au completat apoi valva cardiacă de porc decelularizată cu celule de valvă cardiacă umană.
Scheletul de valvă cardiacă de porc cu celule de valvă cardiacă umană a fost apoi transplantat cu succes într-un şobolan imunocompromis. Aceasta a funcţionat două luni, o durată despre care prof. Wang spune că este echivalentă cu cinci ani umani.
Întregul proces - de la reprogramarea celulelor la transplant - a durat 20 de zile.
În continuare cercetătorii urmează să stabilească dacă tehnica va funcţiona la animale mai mari, cum ar fi oile sau porcii, şi în cele din urmă la oameni.
