Здоровое сердце. Издание XXI века - Антонио М. Готто

Также были выявлены генетические вариации, влияющие на индивидуальную реакцию на статины и бета-блокаторы. Например, при вариациях гена SLCO1B1 повышается вероятность побочного действия статинов на мышечные ткани, тогда как у людей с однонуклеотидными полиморфизмами в гене APOE наблюдается меньшее снижение уровня ХС ЛНП при приеме статинов по сравнению с другими пациентами. Одна вариация гена ADRB1, распространенная у афроамериканцев и редко встречающаяся у представителей белокожего населения, снижает эффективность бета-блокаторов при наличии систолической сердечной недостаточности. В настоящее время генетические анализы перед назначением статинов и бета-блокаторов не проводятся, может пройти несколько лет, прежде чем генетические анализы для антиагрегантов начнут широко применяться в повседневной клинической практике.

Под генной терапией понимается введение в клетку генетического материала в форме ДНК или РНК для изменения процесса экспрессии какого-то гена в этой клетке. Ген может быть поврежден или отсутствовать, и новый генетический материал призван восстановить нормальные функции клетки. В других случаях генетический материал вводится в здоровую клетку для избирательного усиления или ослабления экспрессии гена. Хотя сама концепция генной терапии зародилась еще в 1970-х годах, в сфере кардиологии данный подход все еще остается экспериментальным.

Генетический материал может быть введен в клетки экстракорпорально, для чего они извлекаются, генетически модифицицируются в лабораторных условиях и возвращаются в организм. Клетки также можно модифицировать внутри организма, вводя генетический материал с помощью систем, называемых векторами. В области кардиологии наиболее эффективными векторами показали себя вирусы. Сами вирусы тоже подвергают генетической модификации, чтобы они не вызывали болезней, и вносят в них новую генетическую информацию. Вектор доставляется в кровь через катетер либо вводится посредством прямой инъекции в сердце или другие ткани. Затем вирусы инфицируют необходимые клетки и корректируют их генетическую информацию, в идеале экспрессия генов меняется.

В настоящее время в фокусе исследований по генной терапии в области кардиологии находится возможность выращивать новые кровеносные сосуды в тканях, поврежденных атеросклерозом. Как уже говорилось в главе 4, атеросклероз может привести к сужению просвета или полной закупорке сосудов и нарушению кровообращения в органах и тканях, вызывающему их необратимое повреждение. Исследователи изучают способность генной терапии стимулировать рост новых кровеносных сосудов и восстанавливать кровоснабжение у пациентов, которым не подходят традиционные методы лечения, в том числе медикаменты, шунтирование или чрескожное вмешательство. Подход заключается во введении генетического материала для усиления экспрессии специализированных белков, вызывающих рост клеток и их превращение в новые кровеносные сосуды. Другие исследователи пробуют с помощью генной терапии предотвратить рестеноз, или повторную закупорку сосудов после их расширения с помощью стентирования или шунтирования (см. главу 5). Ученые также исследуют возможные методы лечения сердечной недостаточности, усиливающие силу сокращений клеток миокарда и предупреждающие его увеличение и изменение формы.

В целом широкому применению генной терапии препятствуют некоторые обстоятельства. Ученые по-прежнему пытаются найти оптимальный способ доставки генетического материала в клетки, чтобы желаемый эффект длился достаточно долго и достигал необходимого уровня. Многие вирусы, используемые в качестве векторов, меняют экспрессию генов только на несколько недель и в некоторых случаях вызывают побочные воспалительные реакции.

Тем не менее генная терапия остается перспективной областью научных исследований в кардиологии, и ученые уверены в том, что достижения в этом направлении приведут к более совершенным методам лечения сердечно-сосудистых заболеваний.

Изучение стволовых клеток – это одна из наиболее интересных областей современной науки. Она позволяет надеяться на то, что однажды врачи смогут восстанавливать или заменять поврежденные клетки, ткани и органы на молекулярном уровне. Конечно, эти исследования всегда вызывают много вопросов и споров, особенно касательно использования эмбриональных стволовых клеток. Однако ученые обнаружили много новых источников стволовых клеток, что позволило урегулировать часть противоречий. С продолжением исследований в области стволовых клеток становится все более вероятным появление инновационных методов лечения таких заболеваний, как ишемическая болезнь сердца, болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона, инсульт, диабет и рак. Лечение стволовыми клетками еще с 1968 года используется при пересадке костного мозга пациентам с лейкеми ей.

Повышенное внимание медиков к стволовым клеткам объясняется их способностью к самообновлению и дифференциации во множество разных типов клеток. Эмбриональные стволовые клетки плюрипотентны, т. е. способны дифференцироваться более чем в двести типов клеток взрослого организма при наличии соответствующих стимулов и условий. Большинство клеток взрослого организма не являются плюрипотентными, хотя некоторое количество плюрипотентных взрослых клеток можно найти, например, в пуповинной крови. Большинство клеток взрослого организма способно дифференцироваться только в близкие по свойствам клетки. Например, клетка крови может дать начало разным типам клеток крови, но никогда не дифференцируется в клетку сердца или нервную клетку.

Одним из наиболее значительных достижений за последние несколько лет стало успешное перепрограммирование рядовой клетки взрослого организма в плюрипотентную стволовую клетку. Такие индуцированные плюрипотентные клетки создаются с помощью специализированных белков, активирующих экспрессию определенных генов в клетке взрослого организма, чтобы они стали похожими на эмбриональные стволовые клетки. Первые индуцированные плюрипотентные клетки были получены из клеток взрослой особи мыши в 2006 году, а в 2007 году – из клеток человека. Многие типы клеток взрослого организма, в том числе клетки кожи, десен, волос и яичек, могут быть перепрограммированы в плюрипотентные. Возможно, в будущем ученые научатся лечить пациента стволовыми клетками, созданными из его собственных тканей. В настоящее время исследователей больше всего беспокоит способность таких клеток вызывать образование опухолей.

Хотя многие исследования в области стволовых клеток по-прежнему проводятся на животных или в ходе лабораторных экспериментов, ученые надеются в скором времени применить свои открытия в восстановлении или регенерации поврежденного сердца человека. После сердечного приступа во многих случаях некроз поражает участки миокарда, из-за чего может развиться сердечная недостаточность. Сердечная недостаточность, возникающая по другим причинам, также связана с повреждением и омертвением клеток сердца. Во взрослом организме сердечная мышца регенерируется очень медленно, после поражения в результате сердечного приступа или иной болезни замениться здоровыми может лишь ограниченное количество клеток. В настоящее время исследуется стратегия профилактики и лечения сердечной недостаточности путем введения стволовых клеток в поврежденное сердце для стимуляции роста новых сократительных клеток миокарда. Стволовые клетки могут быть доставлены путем инъекции через кровь, или непосредственно в сердце, или через катетер. Чем больше ученые узнают о том, какие типы клеток наиболее эффективны в лечении сердечно-сосудистых заболеваний и как их оптимально доставлять в пораженные участки, тем ближе тот день, когда мы сможем восстанавливать человеческое сердце на клеточном уровне. Мы с вами являемся свидетелями удивительного этапа в развитии науки и медицины и следим за становлением таких технологий и методик лечения, которые раньше даже не могли себе представить.