Mažų molekulių naudojimas širdies audiniui regeneruoti
Nauji tyrimai, pasirodę žurnale Gamtos komunikacijos, rodo, kad dviejų mažų molekulių pristatymas pelėms padeda jų širdims atsinaujinti po širdies smūgio.
Širdies ligos yra pagrindinė mirties priežastis Jungtinėse Amerikos Valstijose ir lemia beveik 1 iš 4 mirčių šalyje.
Nepageidaujamas širdies ir kraujagyslių reiškinys, pavyzdžiui, širdies priepuolis, paprastai pažeidžia ląsteles, sudarančias širdies raumenį.
Šios ląstelės vadinamos kardiomiocitais, o jų netekus žmonėms gresia širdies nepakankamumas - būklė, kai širdis negali veiksmingai perpumpuoti kraujo į likusį kūną.
Mokslinis sutarimas yra tas, kad suaugusių žmonių širdys nebegali sukurti naujų kardiomiocitų. Dėl šio nesugebėjimo širdis negali atsinaujinti po širdies priepuolio, kai prarandamas didžiulis kardiomiocitų skaičius.
Nauji tyrimai vis dėlto atnaujina viltį apsaugoti pažeistą širdies audinį naudojant mažas molekules, vadinamas mikroRNR.
Kodėl mikroRNR yra svarbios širdžiai
MikroRNR kontroliuoja genų funkciją ir jų gali būti daug, kai vystosi širdis.
Ankstesni tyrimai nustatė mikroRNR grupę, vadinamą miR-17-92, kuri kontroliuoja kardiomiocitų proliferaciją. Da-Zhi Wang, Ph.D., Bostono vaikų ligoninės kardiologijos tyrinėtojas ir Harvardo medicinos mokyklos Bostone, MA, pediatrijos profesorius, vadovavo šiems ankstesniems tyrimams.
Dabar prof. Wangas ir jo kolegos priartino du šios mikroRNR šeimos narius: miR-19a ir miR-19b.
Naujame tyrime prof. Wangas ir jo kolegos parodo, kaip šios dvi mikroRNR molekulės gali paskatinti širdies regeneraciją po miokardo infarkto.
Išvados gali padėti išvengti širdies nepakankamumo po širdies priepuolio, kuris, pasak mokslininkų, yra „pagrindinė žmonių mirtingumo ir sergamumo priežastis“.
Trumpalaikis ir ilgalaikis mikroRNR poveikis
Prof. Wangas ir komanda naudojo širdies priepuolio pelės modelį ir pristatė mikroRNR dviem būdais.
Pirma, jie su pelėmis davė lipidais padengtas molekules. Antra, tyrėjai įdėjo mikroRNR į adeno susietą virusą, tai yra genų terapijos vektorių, nukreiptą į širdį.
Taikant abu pristatymo būdus, rezultatai buvo perspektyvūs tiek ilguoju, tiek trumpuoju laikotarpiu.
Būtent, per pirmąsias 10 dienų po širdies priepuolio mikroRNR sumažino ląstelių mirtį ir sustabdė uždegiminę reakciją, kuri širdies priepuolio metu paprastai pažeidžia širdies raumenį.
Tyrėjai taip pat atliko viso genomo transkripcijos analizę, kuri atskleidė, kaip miR-19a / 19b nuslopino genus, kurie kontroliavo uždegiminį atsaką ir ūminę ląstelių mirtį.
Laikui bėgant, pelių, gaunančių molekules, širdyse buvo daugiau sveikų audinių, mažiau pažeistų audinių, geresnis širdies raumens susitraukimas ir sumažėjo išsiplėtusi kardiomiopatija - būklė, kai širdies raumuo suplonėja, o tai galiausiai silpnina širdį.
„Pradinis tikslas yra gelbėti ir apsaugoti širdį nuo ilgalaikių pažeidimų“, - aiškina prof. Wangas. "Antrame etape mes manome, kad mikroRNR padeda palaikyti kardiomiocitų proliferaciją."
MikroRNR terapijos pranašumai
Tyrėjai toliau aiškina mikroRNR terapijos pranašumus. Skirtingai nuo genų terapijos, jų teigimu, įvykdę savo tikslą, mikroRNR molekulės nelieka širdyje.
"Jie eina labai greitai ir neilgai trunka, tačiau jie turi ilgalaikį poveikį taisydami pažeistas širdis", - paaiškina vienas iš atitinkamų tyrimo autorių, Jinghai Chenas, daktaras.
„Pelėms davėme tik vieną šūvį, kai širdžiai reikia daugiausiai pagalbos, tada […] mes nuolat tikrinome miRNA19a / b išraiškos lygį po injekcijos“, - priduria Chenas. „Po vienos savaitės išraiška sumažėjo iki įprasto lygio, tačiau apsauga tęsėsi daugiau nei vienerius metus.“
„„ MicroRNAs “žada didžiulį pažadą tapti galingomis kovos su širdies ir kraujagyslių ligomis priemonėmis“, - rašo mokslininkai, kurie prieš planuodami tyrinėti žmones planuoja išbandyti gydymą didesniu žinduoliu. Prof. Wangas ir jo kolegos daro išvadą:
„[M] iR-19a / 19b tarpinė ankstyvoji širdies apsauga gali atverti langą efektyvios širdies priepuolio terapijos plėtrai ir duoti daug naudos pacientams, sergantiems širdies nepakankamumu“.
