Kis molekulák felhasználása a szívszövet regenerálásához
Új kutatás, amely megjelenik a folyóiratban Nature Communications, azt mutatja, hogy két kis molekula eljuttatása egerekhez elősegíti a szívük regenerálódását a szívroham után.
A szívbetegség a legfőbb halálok az Egyesült Államokban, és az országban szinte minden negyedik halálesetért felelős.
A káros kardiovaszkuláris események, például a szívroham, általában károsítják a szívizomot alkotó sejteket.
Ezeket a sejteket kardiomiocitáknak nevezzük, és elveszítésük esetén az emberek szívelégtelenség kockázatának vannak kitéve - egy olyan állapotban, amikor a szív nem képes hatékonyan pumpálni a vért a test többi részébe.
A tudományos konszenzus szerint a felnőtt szívek már nem tudnak új kardiomiocitákat létrehozni. Ez a képtelenség az oka annak, hogy a szív nem tudja regenerálni önmagát szívroham után, amikor hatalmas mennyiségű kardiomiocita veszett el.
Az új kutatások ugyanakkor megújítják annak reményét, hogy a károsodott szívszöveteket kis molekulák, az úgynevezett mikroRNS-ek segítségével megvédik.
Miért fontosak a mikroRNS-ek a szív számára?
A mikroRNS-ek szabályozzák a gén működését, és rengetegben megtalálhatók, amikor a szív fejlődik.
Korábbi kutatások azonosították a miR-17-92 nevű mikroRNS-klasztert, amely szabályozza a kardiomiociták szaporodását. Da-Zhi Wang, Ph.D., a Bostoni Gyermekkórház kardiológiai kutatója és a bostoni Harvard Medical School gyermekgyógyász professzora vezette ezt a korábbi kutatást.
Wang professzor és munkatársai most ennek a mikroRNS családnak két tagját közelítették meg: miR-19a és miR-19b.
Az új tanulmányban Wang professzor és munkatársai bemutatják, hogy ez a két mikroRNS-molekula miként vezérelheti a szív regenerálódását a miokardiális infarktus után.
A megállapítások segíthetnek megelőzni a szívrohamot követő szívelégtelenséget, amely a kutatók szerint „az emberi halálozás és morbiditás legfőbb oka”.
A mikroRNS-ek rövid és hosszú távú hatása
Wang professzor és csapata a szívroham egérmodelljét használta, és a mikroRNS-eket két különböző módon juttatta el.
Először a lipiddel bevont molekulákat adták be közvetlenül az egereknek. Másodszor, a kutatók a mikroRNS-eket egy adeno-asszociált vírusba helyezték el - vagyis egy olyan génterápiás vektorba, amely a szívet célozta meg.
Mindkét szállítási módszerrel az eredmények ígéretesek voltak, mind hosszú távon, mind rövid távon.
Ugyanis a szívroham utáni első 10 napban a mikroRNS-ek csökkentették a sejtpusztulást és leállították azt a gyulladásos reakciót, amely tipikusan károsítja a szívizomot a szívroham során.
A kutatók egy genomra kiterjedő transzkriptóm elemzést is végeztek, amely feltárta, hogy a miR-19a / 19b miként represszálja a gyulladásos választ és az akut sejtpusztulást szabályozó géneket.
Az idő múlásával a molekulákat befogadó egerek szívében több egészséges szövet, kevesebb sérült szövet, jobb szívizom-kontraktilitás és csökkent dilatált kardiomiopátia - ez az állapot, amelyben a szívizom elvékonyodik, ami végső soron gyengíti a szívet.
"A kezdeti cél a szív megmentése és védelme a hosszú távú károsodásoktól" - magyarázza Wang professzor. "A második szakaszban úgy gondoljuk, hogy a mikroRNS-ek segítenek a kardiomiocita proliferációban."
A mikroRNS-terápia előnyei
A kutatók elmagyarázzák a mikroRNS-terápia előnyeit. A génterápiával ellentétben szerintük a mikroRNS-molekulák nem maradnak a szívben, miután teljesítették céljukat.
"Nagyon gyorsan mennek be, és nem tartanak sokáig, de tartós hatással vannak a sérült szívek helyreállítására" - magyarázza a tanulmány egyik megfelelő szerzője, Jinghai Chen, Ph.D.
"Az egereknek csak egy lövést adtunk, amikor a szívnek volt szüksége a legtöbb segítségre, majd […] folyamatosan ellenőriztük a miRNA19a / b expressziós szintjét az injekció beadása után" - teszi hozzá Chen. "Egy hét után a kifejezés normális szintre csökkent, de a védelem több mint egy évig tartott."
"A mikroRNS-ek óriási ígéretet tesznek arra, hogy hatékony eszközökké válnak a szív- és érrendszeri betegségek leküzdésére" - írják a kutatók, akik legközelebb azt tervezik, hogy egy nagyobb emlősön tesztelik a kezelést, mielőtt áttérnek az emberi vizsgálatokra. Prof. Wang és munkatársai arra a következtetésre jutottak:
"[M] iR-19a / 19b által közvetített korai szívvédelem ablakot nyithat a szívroham hatékony terápiájának kidolgozásához, és nagy előnyökkel járhat a szívelégtelenségben szenvedő betegek számára."
