Використання малих молекул для регенерації серцевої тканини
Нове дослідження, яке з’являється в журналі Nature Communications, показує, що доставка двох маленьких молекул мишам допомагає їх серцям регенерувати після серцевого нападу.
Хвороби серця є основною причиною смерті в Сполучених Штатах і відповідають майже за кожну четверту смерть в країні.
Несприятлива серцево-судинна подія, така як інфаркт, зазвичай пошкоджує клітини, що складають серцевий м’яз.
Ці клітини називаються кардіоміоцитами, і втрата їх ставить людей під загрозу серцевої недостатності - стану, при якому серце не може ефективно перекачувати кров до решти тіла.
Науковий консенсус полягає в тому, що дорослі серця більше не можуть створювати нові кардіоміоцити. Ця нездатність є причиною того, що серце не може відновити себе після серцевого нападу, коли втрачається величезна кількість кардіоміоцитів.
Однак нові дослідження поновлюють надію на захист пошкодженої серцевої тканини за допомогою невеликих молекул, званих мікроРНК.
Чому мікроРНК важливі для серця
МікроРНК контролюють функцію генів, і їх можна знайти в надлишку, коли серце розвивається.
Минулі дослідження виявили скупчення мікроРНК під назвою miR-17-92, яке контролює спосіб проліферації кардіоміоцитів. Да-Чжи Ван, доктор філософії, дослідник кардіології в Бостонській дитячій лікарні та професор педіатрії в Гарвардській медичній школі в Бостоні, штат Массачусетс, керував цим попереднім дослідженням.
Зараз професор Ван та його колеги наблизили двох членів цього сімейства мікроРНК: miR-19a та miR-19b.
У новому дослідженні професор Ван та його колеги показують, як ці дві молекули мікроРНК можуть сприяти регенерації серця після інфаркту міокарда.
Отримані дані можуть допомогти запобігти серцевій недостатності після серцевого нападу, який, на думку дослідників, є «основною причиною смертності та захворюваності у людей».
Коротко- та довгостроковий ефект мікроРНК
Професор Ван та команда використали мишачу модель серцевого нападу та доставили мікроРНК двома різними способами.
По-перше, вони вводили молекули, покриті ліпідом, безпосередньо мишам. По-друге, дослідники помістили мікроРНК у аденоасоційований вірус - тобто вектор генної терапії, спрямований на серце.
При використанні обох методів доставки результати були багатообіцяючими як у довгостроковій, так і в короткостроковій перспективі.
А саме, в перші 10 днів після інфаркту мікроРНК зменшували загибель клітин і зупиняли запальну реакцію, яка зазвичай пошкоджує серцевий м’яз під час інфаркту.
Дослідники також провели загальногеномний аналіз транскриптомів, який показав, як miR-19a / 19b репресував гени, які контролювали запальну реакцію та гостру загибель клітин.
З часом серця мишей, які отримали молекули, мали більше здорової тканини, менше пошкоджених тканин, кращу скорочувальну здатність серцевого м’яза та зменшену розширену кардіоміопатію - стан, при якому серцевий м’яз стоншується, що, зрештою, послаблює серце.
"Початковою метою є порятунок та захист серця від довгострокових пошкоджень", - пояснює професор Ван. "На другій фазі ми вважаємо, що мікроРНК допомагають у проліферації кардіоміоцитів".
Переваги терапії мікроРНК
Далі дослідники пояснюють переваги терапії мікроРНК. На відміну від генної терапії, кажуть вони, молекули мікроРНК не залишаються в серці після того, як вони виконали своє призначення.
"Вони вступають дуже швидко і тривають недовго, але вони мають тривалий ефект для відновлення пошкоджених сердець", - пояснює один із відповідних авторів дослідження Джингхай Чен, доктор філософії.
"Ми робили мишам лише один укол, коли серцю потрібна була найбільша допомога, а потім […] ми продовжували перевіряти рівень експресії miRNA19a / b після ін'єкції", - додає Чен. "Через тиждень вираз знизився до нормального рівня, але захист тривав не один рік".
"МікроРНК мають величезну обіцянку стати потужними інструментами для боротьби із серцево-судинними захворюваннями", - пишуть дослідники, які планують перевірити лікування у великих ссавців, перш ніж переходити до досліджень на людях. Професор Ван та його колеги роблять висновок:
"Ранній серцевий захист, опосередкований [M] iR-19a / 19b, може відкрити вікно для розробки ефективної терапії серцевого нападу та принести велику користь пацієнтам із серцевою недостатністю".
