Трёхмерный внеклеточный матрикс сердца усиливает прямое химически индуцированное перепрограммирование в кардиомиоциты

Прямое перепрограммирование в кардиомиоциты стало перспективным терапевтическим подходом к регенерации сердца. Полное химическое перепрограммирование с использованием малых молекул для получения кардиомиоцитов может быть более пригодным для клинического применения, чем генетическое перепрограммирование, поскольку позволяет избежать проблем безопасности, связанных с генетическими манипуляциями. Однако сохраняются проблемы, обусловленные низкой эффективностью конверсии и неполным созреванием кардиомиоцитов. Кроме того, терапевтический потенциал химически индуцированных кардиомиоцитов (CiCMs) не исследован. В данной работе показано, что трёхмерное микроокружение, реконструированное с использованием децеллюляризованного внеклеточного матрикса сердца, может усиливать химическое перепрограммирование фибробластов в кардиомиоциты и их созревание. Полученные CiCMs характеризуются повышенной экспрессией сердечных маркеров, улучшенной организацией саркомеров, а также улучшенными электрофизиологическими характеристиками и реакциями на лекарственные препараты. Мы исследовали терапевтический потенциал CiCMs, перепрограммированных в трёхмерном внеклеточном матриксе сердца, на модели инфаркта миокарда у крыс. Предложенная платформа может способствовать применению CiCMs в регенеративной медицине, моделировании заболеваний и скрининге лекарственных препаратов.