Použití malých molekul k regeneraci srdeční tkáně
Nový výzkum, který se objeví v časopise Příroda komunikace, ukazuje, že dodání dvou malých molekul myším pomáhá jejich srdci regenerovat se po infarktu.
Srdeční choroby jsou hlavní příčinou úmrtí ve Spojených státech a jsou odpovědné za téměř 1 ze 4 úmrtí v zemi.
Nepříznivá kardiovaskulární příhoda, jako je srdeční infarkt, obvykle poškozuje buňky tvořící srdeční sval.
Tyto buňky se nazývají kardiomyocyty a jejich ztráta vystavuje lidi riziku srdečního selhání - stavu, kdy srdce nemůže účinně pumpovat krev do zbytku těla.
Vědecká shoda je, že dospělá srdce již nemohou vytvářet nové kardiomyocyty. Tato neschopnost je důvodem, proč se srdce nemůže regenerovat po infarktu, když dojde ke ztrátě velkého počtu kardiomyocytů.
Nový výzkum však obnovuje naději na ochranu poškozené srdeční tkáně pomocí malých molekul nazývaných mikroRNA.
Proč jsou mikroRNA důležité pro srdce
MicroRNA kontrolují funkci genů a lze je hojně nalézt, když se srdce vyvíjí.
Minulý výzkum identifikoval shluk mikroRNA nazývaných miR-17-92, který řídí množení kardiomyocytů. Da-Zhi Wang, Ph.D., výzkumník kardiologie v dětské nemocnici v Bostonu a profesor pediatrie na Harvard Medical School v Bostonu, MA, vedl tento předchozí výzkum.
Profesor Wang a jeho kolegové nyní přiblížili dva členy této rodiny mikroRNA: miR-19a a miR-19b.
V nové studii profesor Wang a jeho kolegové ukazují, jak mohou tyto dvě molekuly microRNA řídit regeneraci srdce po infarktu myokardu.
Zjištění by mohla pomoci zabránit srdečnímu selhání po infarktu, který je podle výzkumníků „hlavní příčinou úmrtnosti a morbidity u lidí“.
Krátkodobý a dlouhodobý účinek mikroRNA
Profesor Wang a tým použili myší model srdečního infarktu a dodali mikroRNA dvěma různými způsoby.
Nejprve podávali lipidem potažené molekuly přímo myším. Za druhé, vědci umístili mikroRNA do viru spojeného s adeno - to je vektor genové terapie zaměřený na srdce.
U obou způsobů doručení byly výsledky slibné, a to jak z dlouhodobého hlediska, tak z krátkodobého hlediska.
Konkrétně během prvních 10 dnů po infarktu mikroRNA snižovaly buněčnou smrt a zastavily zánětlivou reakci, která obvykle během infarktu poškozuje srdeční sval.
Vědci také provedli analýzu transkriptomů v celém genomu, která odhalila, jak miR-19a / 19b potlačovaly geny, které řídily zánětlivou odpověď a akutní smrt buněk.
Srdce myší, které dostaly molekuly, měly v průběhu času více zdravé tkáně, méně poškozené tkáně, lepší kontraktilitu srdečního svalu a sníženou dilatační kardiomyopatii - stav, při kterém srdeční sval ztenčuje, což nakonec oslabuje srdce.
"Prvotním účelem je záchrana a ochrana srdce před dlouhodobým poškozením," vysvětluje profesor Wang. "Ve druhé fázi věříme, že mikroRNA pomáhají s proliferací kardiomyocytů."
Výhody terapie mikroRNA
Vědci dále vysvětlují výhody terapie mikroRNA. Na rozdíl od genové terapie říkají, že molekuly microRNA nezůstávají v srdci poté, co splní svůj účel.
"Zapojují se velmi rychle a nevydrží dlouho, ale mají trvalý účinek na opravu poškozených srdcí," vysvětluje jeden z odpovídajících autorů studie, Jinghai Chen, Ph.D.
"Myším jsme dali pouze jeden výstřel, když srdce potřebovalo největší pomoc, poté [...] jsme stále kontrolovali hladinu exprese miRNA19a / b po injekci," dodává Chen. "Po jednom týdnu se výraz snížil na normální úroveň, ale ochrana trvala déle než jeden rok."
„MikroRNA slibují obrovský příslib, že se stanou mocnými nástroji v boji proti kardiovaskulárním chorobám,“ píší vědci, kteří plánují otestovat léčbu u většího savce a teprve poté pokračovat ve studiích na lidech. Profesor Wang a jeho kolegové uzavírají:
"[M] iR-19a / 19b zprostředkovaná časná ochrana srdce by mohla otevřít okno pro vývoj účinné léčby srdečního infarktu a přinést pacientům se srdečním selháním velké výhody."
