Новое открытие, сделанное в Медицинской школе Университета Вирджинии, (UVA), позволит ученым увеличить производство тромбоцитов, важнейших клеток крови, способствующих ее свертыванию. Красный крест назвал ситуацию с нехваткой тромбоцитов в 2022 году наихудшей за десятилетие, обозначив проблему как "кризис крови".
Как образуются тромбоциты
В нашем организме клетки, продуцирующих тромбоциты, называют мегакариоцитами, и эти предшественники, как оказалось, меняются между рождением и взрослением. У младенцев мегакариоциты гораздо лучше размножаются – таких клеток у них больше, чем тромбоцитов. Младенцы, как будто сосредоточены на строительстве фабрик по производству тромбоцитов. Со временем мегакариоциты начинают производить все больше и больше тромбоцитов, однако их собственная выработка резко замедляется. Другими словами, количество тромбоцитов повышается, а способность создавать новые "фабрики" их производства снижается до минимума.
Адам Гольдфарб (заведующий отделением экспериментальной патологии UVA) и его команда смогли переключить эти два режима, блокируя определенный фермент, Dyrk1a. Нужно больше фабрик? Без проблем. Потенциально это могло бы устранить основное препятствие в производстве тромбоцитов вне организма для переливания. "К счастью, мегакариоциты можно вырастить в больших количествах из клеток пуповинной крови", — говорит Камалельдин Э. Элагиб, доктор из отделения патологии UVA.
В дополнение к увеличению количества жизненно важных тромбоцитов для переливания, новое открытие UVA может помочь врачам в лечении тромбоцитопении — состояния, при котором в организме слишком мало тромбоцитов, потенциально опасного нарушения свертываемости крови. Тромбоцитопения может быть результатом проблем с иммунной системой, заболеваний костного мозга, таких как лейкоз, некоторых вирусных инфекций или приема определенных лекарств. Тромбоцитопения является острой проблемой и для недоношенных детей — чем более недоношен малыш, тем тяжелее, как правило, его состояние. Многим недоношенным требуется переливание тромбоцитов, чтобы снизить риск неконтролируемого внутреннего кровотечения.
Открытие ученых может принести пользу пациентам, борющимся с раком и нуждающимся в пересадке пуповинной крови.
Пациентам часто делают пересадку пуповинной крови, когда не могут найти подходящего донора костного мозга. Поиск донора может быть особенно сложным для людей африканского, азиатского, испаноязычного, ближневосточного, южноевропейского или смешанного этнического происхождения.
Уже существуют препараты для ингибирования Dyrk1a, которые могли бы переключить биологический режим в мегакариоцитах. Эти препараты оцениваются в клинических исследованиях для борьбы с различными заболеваниями, начиная от болезни Альцгеймера и заканчивая диабетом.
Адам Гольдфарб, заместитель директора лаборатории клинической гематологии UVA Health, отмечает, что новое открытие может иметь далеко идущие преимущества.
"В краткосрочной перспективе мы надеемся повысить эффективность независимого от донора производства тромбоцитов до такой степени, чтобы его можно было расширить для рутинного клинического применения. В долгосрочной перспективе мы надеемся разработать новые методы лечения пациентов, которые могли бы стимулировать быстрое восстановление тромбоцитов", - сказал он. "Наши результаты являются прекрасным примером того, как изучение развития клеток у младенцев и взрослых может принести клиническую пользу".
Journal reference:
Elagib, K.E., et al. (2022) Relieving Dyrk1a repression of MKL1 confers an adult-like phenotype to human infantile megakaryocytes. Journal of Clinical Investigation. doi.org/10.1172/JCI154839.