Люди, страдающие такими хроническими заболеваниями, как рассеянный склероз и диабет, в большей степени подвержены риску возникновения инсульта и сердечного приступа вследствие уменьшения прочности и толщины сосудов и их частых воспалений. Специалисты надеются, что с помощью нового метода использования собственных стволовых клеток организма для выращивания здоровой ткани можно будет вернуть сосудам прежнее здоровое состояние и подавить протекающие в них воспалительные процессы.

А помочь обнаружить воспаленную эндотелиальную ткань и закрепиться на ней сможет новое покрытие – гиперразветвленный полимер, модифицированный пептидами, которые способны связываться с липофильными октадецильными цепями и тканями сердечнососудистой системы. При этом, контактируя со стволовыми клетками, пептиды связываются с поверхностью клеток кровеносных сосудов, а октадецильные цепи соединяются с мембранами клеток. Направить и закрепить стволовые клетки на необходимые участки тканей довольно сложно, так как после введения инъекции в кровоток, клетки начинают быстро распространяться по всему организму. Сотрудник Университета Иллинойса Хьюнджун Конг отмечает, что предыдущие попытки различных исследователей заставить стволовые клетки закрепляться на определенных типах тканей выполнялись посредством специальных сложных приемов, которые не гарантировали позитивный результат и могли привести к гибели клеток. А целью исследовательской миссии Конга был поиск особой молекулы, способной к самоорганизации со стволовыми клетками и доставке их на нужный участок ткани. В случае успешного создания такой универсальной молекулы, врачи могли бы просто смешивать стволовые клетки пациентов с «волшебным» эликсиром из новых молекул и вводить в кровоток пациентов эту смесь.

Конг с коллегами синтезировал молекулу, в состав которой входили пептиды, способные специфически связываться с белками, распространенными на поверхности воспаленных сосудов. Связь пептидов с разветвленными полимерами осуществлялась за счет глицерина, а полимеры выступали в роли шаблона для размещения пептидов. Благодаря модифицированию гиперразветвленных полимеров липофильными октадецильными фрагментами, способными к самопроизвольному внедрению в липидную мембрану клеток, новая система смогла связываться со стволовыми клетками. Чтобы проверить возможности новых молекул специалисты ввели в микрокапилляр, имитировавший воспаленный кровеносный сосуд, смесь иезенхимных стволовых клеток и полученного соединения. Перегоняя смесь клеток и молекул над колонией эндотелиальных клеток, изображающих воспаленную ткань, ученые просчитали количество прикрепляющихся к участку «воспаленной ткани» стволовых клеток и выяснилось, что в сравнении с немодифицированными клетками новые клетки с полимерным покрытием закреплялись на нужном участке вдвое чаще. Несмотря на очевидное преимущество новой системы, Кинг подчеркивает, что в перспективе, изменяя строение гиперразветвленного полимера, возможно создание еще более эффективной и селективной системы, пептиды и углеводородные остатки которой не будут мешать друг другу.