Ингаляционная терапия показывает перспективность против легочного фиброза

Новое исследование, проведенное в Университете штата Северная Каролина, показывает, что секреция стволовых клеток легких, в частности экзосомы и секретомы, доставляемые через небулайзер, может помочь в восстановлении повреждений легких, вызванных множественными типами легочного фиброза у мышей и крыс.

Работа может привести к более эффективному, менее инвазивному лечению людей, страдающих фиброзом легких.

Легочный фиброз является смертельным заболеванием, которое утолщает и рубит здоровую легочную ткань, вызывая воспаление и заменяя слизистую оболочку легочных клеток фиброзной тканью. За последние пять лет Ке Ченг и его лаборатория разработали сфероидные стволовые клетки легких (LSC) в качестве потенциального терапевтического средства при легочном фиброзе. Ченг — почетный профессор Реналл Б. Терри-младший в области регенеративной медицины в штате Северная Каролина, профессор в совместном отделе биомедицинской инженерии штата Северная Каролина и UNC-Чапел-Хилл, а также соответствующий автор исследования.

«Смесь клеток в LSC воссоздает естественную микросреду стволовых клеток, известную как ниша стволовых клеток, где клетки выделяют экзосомы, чтобы общаться друг с другом так же, как и внутри вашего тела», — говорит Ченг. «LSC секретируют многие полезные белки и факторы роста, известные под общим названием «секретом» — экзосомы и растворимые белки, которые могут воспроизводить регенеративную микросреду самих клеток. В этой работе мы сделали еще один шаг вперед и проверили секретом и экзосомы из нашего сфероида«.

Cheng и его коллеги протестировали секретом сфероидных клеток легких (LSC-Sec) и экзосомы сфероидальных клеток легких (LSC-Exo) против обычно используемых мезенхимальных стволовых клеток (MSC) на мышиной и крысиной моделях химически индуцированного и индуцированного диоксидом кремния или частицами легочного фиброза, Терапевтическое средство, полученное из стволовых клеток, доставлялось через «сауну для стволовых клеток», распылитель, который позволял вдыхать терапевтические белки, небольшие молекулы и экзосомы непосредственно в легкие.

В мышиной модели химически индуцированного фиброза исследователи обнаружили, что хотя ингаляционная обработка с использованием LSC-Sec или MSC-Sec приводила к улучшению по сравнению с контрольным средством, обработанным физиологическим раствором, обработка LSC-Sec приводила к снижению фиброза почти на 50% по сравнению с 32,4% снижение при лечении MSC-Sec.

В мышиной модели легочного фиброза, вызванного кремнеземом, обработка LSC-Sec привела к снижению фиброза на 26% по сравнению со снижением на 16,9% при лечении MSC-Sec.

Исследователи также изучили на крысах модели обоих типов легочного фиброза и протестировали лечение LSC- экзосомой и LSC-Sec против MSC-Exo с аналогичными результатами. Кроме того, они обнаружили, что, хотя одно только ингаляционное лечение LSC-экзосомой может вызывать терапевтический эффект, сходный с лечением LSC-Sec, полный секретом по-прежнему был наиболее терапевтическим.

«Эта работа показывает, что секретом и экзосомы легочных сфероидальных клеток более эффективны, чем их коллеги из мезенхимальных стволовых клеток, в уменьшении фиброзной ткани и воспалении в поврежденной ткани легкого», — говорит Ченг. «Надеюсь, мы делаем первые шаги к эффективному, неинвазивному и экономически выгодному способу восстановления поврежденных легких.

Учитывая эффективность терапии на множественных моделях фиброза и воспаления легких, мы планируем расширить тест на более легочные заболевания, включая хроническую обструктивную болезнь легких (ХОБЛ), острый респираторный дистресс-синдром (ОРДС) и легочную гипертензию (ЛГ)»

«Открытие того факта, что продукты, выделяемые стволовыми клетками легких, может быть столь же эффективным, если не больше, чем сами стволовые клетки при лечении легочного фиброза, может быть основным открытием, которое может иметь последствия при многих других заболеваниях, где развивается терапия стволовыми клетками«, — говорит Кеннет Адлер, заслуженный выпускник университета штата Северная Каролина и соавтор статьи.