Choroby serca są jednymi z głównych przyczyn zgonów na świecie. W samych tylko Stanach Zjednoczonych żyje prawie 1 mln osób, które przeżyły atak serca, jednakże wykazują niewydolność mięśnia sercowego. Jest to stan, w którym nieprawidłowa struktura lub funkcjonowanie serca upośledza zdolność do zapewnienia wystarczającego przepływu krwi zgodnie z potrzebami organizmu. 

Naukowcy z zespołu profesora Shenga Dinga z Gladstone Institutes (USA) postanowili podjąć próby przeprogramowania komórkowego tak aby możliwa była regeneracja uszkodzonego mięśnia sercowego.

Fibroblasty skóry właściwej zostały przeprogramowane za pomocą kombinacji „koktailu chemicznego” oraz jednego czynnika genetycznego.

Wcześniejsze badania naukowe dowiodły, że wprowadzenie od czterech do siedmiu czynników genetycznych powoduje przeprogramowanie komórek skóry w bijące kardiomiocyty. Jak mówi profesor Ding – „W naszych doświadczeniach chcieliśmy sprawdzić czy będziey w stanie wykonać transformację eliminująć część czynników genetycznych”. W tym celu zespół badawczy wyizolował ze skóry myszy fibroblasty i rozpoczął badania aby znaleźć odpowiednie cząsteczki, ktre zastąpiły by część czyników genetycznych. „Po przetestowaniu wielu cząsteczek wybraliśmy cztery, stanowiące niejaki koktail chemiczny, który nazwaliśmy SCPF. Dzięki niemu komórki skóry ulegały transformacji w komórki przypominające swoją morfologią i funkcjonalnością kardiomiocyty […] Nowo przeprogramowane komórki wykazywały niektóre skurcze i wyglądały niemal jak dojrzałe komórki serca, jednakże ich transformacja nie była zakończona” – powiedziała doktor Haixia Wang z zespołu badawczego profesora Dinga.  Naukowcy podjęli decyzję o dodaniu do „koktailu” czynnika genetycznego Oct4. Białko Oct-4 (Oct-3/POU5F1) jest czynnikiem transkrypcyjnym z rodziny Pit-Oct-Unc, czynników transkrypcyjnych biorących udział w rozwoju zarodkowym ssaków. Okazuje się, że wykorzystanie tego czynnika do transformacji sprawia, że populacja komórek może aktywnie uczestniczyć w regeneracji tkanek w dorosłym organizmie.

„Dodaliśmy Oct4 do koktailu (SCPF/Oct4), którym potraktowaliśmy komórki skóry. Po 20 dniach analizy wykazały, że komórki miały te same wzorce aktywacji genów i wzorce elektryczne co komórki serca” – powiedział profesor Ding.

Trwają badania zmierzające do przerogramowania ludzkich komórek skóry. Naukowcy mają nadzieję, że ich odkrycie w przyszłości umożliwi regenerację niewydolnego mięśnia sercowego.