Впервые в мире ученые регенерировали клетки больной почки
Впервые в мире ученые из Медицинской школы Дьюк-НУС, Национального центра сердца Сингапура (NHCS) и коллеги из Германии показали, что регенеративная терапия для восстановления нарушенной функции почек вскоре может стать возможной.
В доклиническом исследовании, результаты которого опубликованы в журнале Nature Communications, группа исследователей обнаружила, что блокирование повреждающего и регулирующего рубцы белка под названием интерлейкин-11 (IL-11) позволяет поврежденным клеткам почек регенерировать, восстанавливая нарушенную функцию почек вследствие заболеваний и острых травм.
"Почечная недостаточность - это глобальная эпидемия", - говорит доцент Анисса Виджая, молекулярный биолог из программы исследований сердечно-сосудистых и метаболических заболеваний (CVMD) Duke-NUS. "Ближе к дому, Сингапур занимает первое место в мире по почечной недостаточности, вызванной диабетом, и четвертое место по распространенности почечной недостаточности. Вклад хронической болезни почек в смертность быстро растет, что говорит о недостатках существующих терапевтических подходов".
В поисках путей восстановления способности почек к регенерации поврежденных клеток Виджая работал с профессором Стюартом Куком, профессором сердечно-сосудистой медицины Фонда Таното в Академическом медицинском центре SingHealth Duke-NUS и программы CVMD, ученым-клиницистом и старшим консультантом кафедры кардиологии NHCS, и деканом Duke-NUS профессором Томасом Коффманом, ведущим нефрологом мирового уровня. Они объединились с учеными из Германии для изучения роли IL-11, который, как известно, вызывает рубцевание в других органах, включая печень, легкие и сердце, при острых и хронических заболеваниях почек.
Полученные ими результаты указывают на то, что этот белок запускает каскад молекулярных процессов в ответ на повреждение почек, что приводит к воспалению, фиброзу (рубцеванию) и потере функции. Они также обнаружили, что ингибирование IL-11 с помощью нейтрализующего антитела может предотвратить и даже обратить вспять повреждение почек в этом случае.
Исследователи из Сингапура и Германии обнаружили, что клетки почечных канальцев, которые выстилают крошечные трубочки внутри почек, в ответ на повреждение почек выделяют интерлейкин-11 (IL-11), белок, регулирующий рубцевание. Это приводит к повышенной экспрессии гена, который останавливает рост клеток и способствует развитию дисфункции почек.
На доклинической модели диабетической болезни почек человека ученые показали, что отключение этого процесса путем введения антитела, связывающегося с IL-11, приводит к пролиферации клеток почечных канальцев и обращению вспять фиброза и воспаления, позволяя поврежденным клеткам почек регенерировать и восстанавливая нарушенную функцию почек. Кредит: Медицинская школа Дьюка-НУС
"Мы обнаружили, что IL-11 пагубно влияет на функцию почек и провоцирует развитие хронической болезни почек", - сказал Кук. "Мы также показали, что анти-IL11 терапия может лечить почечную недостаточность, обратить вспять установленную хроническую болезнь почек и восстановить функцию почек, способствуя регенерации у мышей, при этом она безопасна для длительного применения".
Более конкретно, исследователи показали, что почечные тубулярные клетки, которые выстилают крошечные трубочки внутри почек, выделяют IL-11 в ответ на повреждение почек. Это включает сигнальный каскад, который в конечном итоге приводит к повышенной экспрессии гена под названием Snail Family Transcriptional Repressor 1 (SNAI1), который останавливает клеточный рост и способствует развитию дисфункции почек.
В доклинической модели диабетической болезни почек человека отключение этого процесса путем введения антитела, связывающегося с IL-11, привело к пролиферации клеток почечных канальцев и обращению вспять фиброза и воспаления, что привело к регенерации поврежденной почки и восстановлению функции почек.
Хотя клинические испытания антитела, связывающегося с другой профиброзной молекулой, называемой трансформирующим фактором роста бета, оказались безуспешными, новый подход дает надежду на новую цель.
"Усиливая внутреннюю способность почек к регенерации, профессор Кук и заместитель профессора Виджая показали, что мы можем восстановить функцию поврежденной почки", - сказал Кофман, который также является главным исследователем исследования диабета при нефропатии и других микрососудистых осложнениях (DYNAMO), крупного совместного исследования, направленного на поиск новых решений для профилактики и лечения диабетической болезни почек.
"Это открытие может стать настоящим переломным моментом в лечении хронической болезни почек, которая является одной из основных проблем здравоохранения в Сингапуре и во всем мире, что еще на один шаг приближает нас к получению преимуществ, обещанных регенеративной медициной".
