Сотрудники Института медицинских открытий Sanford Burnham Prebys (SBP) обнаружили ключевой механизм ангиогенеза, который позволит быстро восстанавливать артерии и лечить тяжелые хронические болезни, связанные с нарушением кровообращения.
О возможностях выращивания кровеносных артерий сообщается на страницах Nature Communications. Ученые уже рассматривают варианты использования технологии в терапии атеросклероза, ишемической болезни сердца, диабетической ангиопатии, хронических нарушений мозгового кровообращения.
Руководил проектом Масанобу Коматцу (Masanobu Komatsu), преподаватель SBP в институтском кампусе медицинского городка Лейк-Нона, штат Флорида.
«Наши исследования показывают: для выращивания 100% функциональных сосудов требуется активация протеинкиназы Akt белком под названием R-Ras. Данный механизм — ключ к правильной архитектуре просвета сосудов. Новая технология позволит увеличивать трофику тканей при хронических нарушениях кровообращения и качественно изменит лечение многих болезней», — пишет доктор Коматцу.
От VEGF к протеинкиназе
Раньше усилия были направлены на лечение ишемии при помощи ростовых факторов, таких как VEGF. Врачи пытались доставлять эти молекулы в участок ишемии, чтобы восстановить сосудистую сеть. Но все наработки, включая 25 клинических испытаний II и III фазы, оказались малополезными для пациентов.
Исследовательская группа Коматцу на трехмерных культурах ткани доказала, что VEGF способствует васкуляризации, но образовавшиеся сосудистые структуры хаотичны, нестабильны и нефункциональны. Эпителиальный фактор роста не работает.
«Функциональные артерии должны иметь просвет, отверстие правильной формы и достаточного диаметра, которое обеспечивает адекватный приток кислорода и нутриентов. VEGF не формирует полноценной архитектуры сосудов», — поясняет доктор Коматцу.
Ангиогенез — дело тонкое
По словам соавтора открытия Фанфэй Ли (Fangfei Li), ангиогенез (выращивани сосудистой сети) напоминает рост дерева. Из крупных ветвей вырастают более мелкие, и так далее, пока кровеносная система не разрастется до необходимых масштабов. На каждом этапе комплексного процесса есть свои стимулирующие и тормозящие факторы.
Эндотелиальный фактор роста, на который возлагались большие надежды, участвует только в первой стадии — он активирует Akt и стимулирует деление эндотелиальных клеток.
Далее в игру вступают R-Ras и другие молекулы, которые стабилизируют цитоскелет микротрубочек, создавая устойчивую архитектуру кровеносного сосуда.
Если умело дирижировать этим молекулярным «оркестром» посредством генной терапии либо медикаментозного воздействия, можно выращивать полноценные сосуды и лечить любые хронические нарушения кровообращения.
