Pomocou malých molekúl regenerovať srdcové tkanivo
Nový výskum, ktorý sa objavuje v časopise Prírodné komunikácie, ukazuje, že dodanie dvoch malých molekúl myšiam pomáha ich srdciam regenerovať sa po infarkte.
Srdcové choroby sú hlavnou príčinou úmrtí v Spojených štátoch a sú zodpovedné za takmer 1 zo 4 úmrtí v krajine.
Nepriaznivá kardiovaskulárna príhoda, ako napríklad srdcový infarkt, zvyčajne poškodzuje bunky tvoriace srdcový sval.
Tieto bunky sa nazývajú kardiomyocyty a ich stratou hrozí ľuďom srdcové zlyhanie - stav, pri ktorom srdce nedokáže efektívne pumpovať krv do zvyšku tela.
Vedecká zhoda je v tom, že dospelé srdcia už nemôžu vytvárať nové kardiomyocyty. Táto neschopnosť je dôvod, prečo sa srdce nemôže regenerovať po infarkte, keď sa stratí veľké množstvo kardiomyocytov.
Nový výskum však obnovuje nádej na ochranu poškodeného srdcového tkaniva pomocou malých molekúl nazývaných mikroRNA.
Prečo sú mikroRNA dôležité pre srdce
MicroRNA riadia funkciu génov a je ich možné nájsť hojne pri vývoji srdca.
Doterajší výskum identifikoval zhluk mikroRNA nazývaných miR-17-92, ktorý riadi proliferáciu kardiomyocytov. Tento predchádzajúci výskum viedol Da-Zhi Wang, Ph.D., výskumný pracovník v kardiológii v Bostonskej detskej nemocnici a profesor pediatrie na Harvardskej lekárskej fakulte v Bostone.
Profesor Wang a jeho kolegovia teraz priblížili dvoch členov tejto rodiny mikroRNA: miR-19a a miR-19b.
V novej štúdii profesor Wang a jeho kolegovia ukazujú, ako tieto dve molekuly microRNA môžu riadiť regeneráciu srdca po infarkte myokardu.
Zistenia by mohli pomôcť zabrániť srdcovému zlyhaniu po infarkte, ktoré je podľa vedcov „hlavnou príčinou úmrtnosti a chorobnosti u ľudí“.
Krátkodobý a dlhodobý účinok mikroRNA
Profesor Wang a tím použili myšací model srdcového infarktu a mikroRNA poskytli dvoma rôznymi spôsobmi.
Najskôr podávali lipidom potiahnuté molekuly priamo myšiam. Po druhé, vedci umiestnili mikroRNA do vírusu spojeného s adeno - čo je vektor génovej terapie zameraný na srdce.
Pri obidvoch spôsoboch doručenia boli výsledky sľubné, a to z dlhodobého aj krátkodobého hľadiska.
Konkrétne, počas prvých 10 dní po infarkte znížili mikroRNA bunkovú smrť a zastavili zápalovú reakciu, ktorá zvyčajne poškodzuje srdcový sval počas infarktu.
Vedci tiež uskutočnili analýzu transkriptomov v celom genóme, ktorá odhalila, ako miR-19a / 19b potlačovali gény, ktoré riadili zápalovú odpoveď a akútnu smrť buniek.
V priebehu času malo srdce myší, ktoré dostávali molekuly, viac zdravého tkaniva, menej poškodeného tkaniva, lepšiu kontraktilitu srdcového svalu a zníženú dilatačnú kardiomyopatiu - stav, pri ktorom sa srdcový sval stenčuje, čo v konečnom dôsledku oslabuje srdce.
„Prvotným účelom je záchrana a ochrana srdca pred dlhodobým poškodením,“ vysvetľuje profesor Wang. "V druhej fáze veríme, že mikroRNA pomáhajú s proliferáciou kardiomyocytov."
Výhody mikroRNA terapie
Vedci ďalej vysvetľujú výhody liečby mikroRNA. Na rozdiel od génovej terapie hovoria, že molekuly mikroRNA nezostávajú v srdci, keď splnia svoj účel.
„Zapojujú sa veľmi rýchlo a nevydržia dlho, ale majú trvalý vplyv na opravu poškodených sŕdc,“ vysvetľuje jeden z korešpondujúcich autorov štúdie Jinghai Chen, Ph.D.
"Myšiam sme dali iba jeden výstrel, keď srdce potrebovalo najviac pomoci, potom [...] sme neustále kontrolovali hladinu expresie miRNA19a / b po injekcii," dodáva Chen. "Po jednom týždni výraz klesol na normálnu úroveň, ale ochrana trvala viac ako jeden rok."
„MikroRNA majú obrovský prísľub, že sa stanú mocnými nástrojmi na boj proti kardiovaskulárnym chorobám,“ píšu vedci, ktorí plánujú najskôr otestovať liečbu u väčšieho cicavca a až potom prejsť na ľudské štúdie. Prof. Wang a kolegovia dospievajú k záveru:
„Včasná ochrana srdca sprostredkovaná [M] iR-19a / 19b by mohla otvoriť okno pre vývoj účinnej liečby srdcového infarktu a priniesť pacientom so srdcovým zlyhaním veľké výhody.“
