Biofysici van het Moscow Institute of Physics and Technology en het Vladimirsky Moscow Regional Clinical Research Institute hebben de optimale leeftijd bepaald van geherprogrammeerde stamcellen die geschikt zijn voor het herstellen van hartweefsel. Het overspant de periode ruwweg van dag 15 tot dag 28 van rijping. De onderzoeksresultaten zijn gepubliceerd in Wetenschappelijke rapporten .

Geïnduceerde pluripotente stamcellen, of iPSC's, worden gebruikt in de regeneratieve geneeskunde. Afgeleid van menselijk bloed, deze cellen ondergaan chemische "verjonging, " en de resulterende stamcellen kunnen worden geherprogrammeerd tot cellen van verschillende typen. Dit maakt het mogelijk om weefsel te herstellen met cellen die het lichaam als zijn eigen herkent.

Eerder werd aangenomen dat volwassen cellen, ouder dan twee maanden, moet worden gebruikt om hartweefsel te herstellen. Een team van onderzoekers onder leiding van MIPT-professor Konstantin Agladze ging experimenteel testen welke geherprogrammeerde stamcelleeftijd het beste is voor dat doel.

De biologen introduceerden iPSC's van verschillende leeftijden in menselijke hartcelculturen en testten de kwaliteit van het resulterende hartweefsel. Dit omvatte het optisch in kaart brengen van het gedrag van het weefsel onder geïnduceerde excitatiegolven. De test bootst de werking van de hartspier in het lichaam na. Om het hart correct te laten samentrekken, de excitatiegolf moet zich consequent over het celensemble voortplanten.

De cellen die werden ingebracht tussen dag 15 en 28 van rijping bleken een geconsolideerd exciteerbaar systeem te vormen met de hartcellen die aanvankelijk in de kweek aanwezig waren. Een dergelijk systeem ontstond niet toen het team wachtte tot na dag 28.

"We ontdekten dat na dag 28 van differentiatie, de cellen zijn niet meer bruikbaar, omdat ze niet opgaan in een homogeen weefsel met de hartcellen. Er treedt hechting op, maar er is geen eenheid, en de geïmplanteerde cellen zijn niet functioneel, " zei Konstantin Agladze, die aan het hoofd staat van het Excitable Systems Biophysics Lab bij MIPT.

Het laboratorium doet fundamenteel onderzoek op het gebied van regeneratieve geneeskunde, met een focus op cardiomyocyten - de cellen waaruit de hartspier bestaat. Het werk van het team ligt ten grondslag aan aanbevelingen voor degenen die de regeneratieve benaderingen implementeren; en de studie die in dit verhaal wordt gerapporteerd, is belangrijk voor het identificeren van de "window of opportunity" wanneer stamcellen het beste kunnen worden gebruikt bij weefselherstel.