Folosirea moleculelor mici pentru regenerarea țesutului cardiac
Noi cercetări, care apar în revistă Comunicări despre natură, arată că livrarea a două șoareci mici la șoareci ajută la regenerarea inimii lor după un atac de cord.
Bolile de inimă sunt principala cauză de deces în Statele Unite și sunt responsabile de aproape 1 din 4 decese în țară.
Un eveniment cardiovascular advers, cum ar fi un atac de cord, afectează de obicei celulele care alcătuiesc mușchiul inimii.
Aceste celule sunt numite cardiomiocite, iar pierderea lor pune oamenii în pericol de insuficiență cardiacă - o afecțiune în care inima nu poate pompa sânge în mod eficient în restul corpului.
Consensul științific este că inimile adulților nu mai pot crea cardiomiocite noi. Această incapacitate este motivul pentru care inima nu se poate regenera după un infarct atunci când se pierd un număr mare de cardiomiocite.
Cu toate acestea, noi cercetări reînnoiesc speranța de a proteja țesutul cardiac deteriorat prin utilizarea unor molecule mici numite microARN.
De ce microARN-urile sunt importante pentru inimă
MicroARN-urile controlează funcția genelor și pot fi găsite din abundență atunci când inima se dezvoltă.
Cercetările anterioare au identificat un grup de microARN numite miR-17-92 care controlează modul în care proliferează cardiomiocitele. Da-Zhi Wang, Ph.D., cercetător în cardiologie la Boston Children's Hospital și profesor de pediatrie la Harvard Medical School din Boston, MA, a condus aceste cercetări anterioare.
Acum, prof. Wang și colegii săi au mărit pe doi membri ai acestei familii de microARN: miR-19a și miR-19b.
În noul studiu, prof. Wang și colegii săi arată cum aceste două molecule de microARN pot conduce la regenerarea inimii după infarctul miocardic.
Descoperirile ar putea ajuta la prevenirea insuficienței cardiace în urma unui atac de cord, care este, potrivit cercetătorilor, „principala cauză de mortalitate și morbiditate la om”.
Efectul pe termen scurt și lung al microARN-urilor
Prof. Wang și echipa au folosit un model de șoarece de atac de cord și au livrat microARN-urile în două moduri diferite.
În primul rând, au administrat moleculele acoperite cu lipide direct la șoareci. În al doilea rând, cercetătorii au plasat microARN-urile într-un virus adeno-asociat - adică un vector de terapie genetică care viza ținta inimii.
Cu ambele metode de livrare, rezultatele au fost promițătoare, atât pe termen lung, cât și pe termen scurt.
Și anume, în primele 10 zile după un atac de cord, microARN-urile au redus moartea celulară și au oprit reacția inflamatorie care afectează de obicei mușchiul inimii în timpul unui atac de cord.
Cercetătorii au efectuat, de asemenea, o analiză a transcriptomului la nivelul genomului, care a dezvăluit modul în care miR-19a / 19b a reprimat genele care au controlat răspunsul inflamator și moartea acută a celulelor.
De-a lungul timpului, inimile șoarecilor care au primit moleculele au avut mai mult țesut sănătos, țesut mai puțin deteriorat, contractilitate musculară mai bună a inimii și cardiomiopatie dilatată redusă - o afecțiune în care mușchiul inimii se subțiază, ceea ce, în cele din urmă, slăbește inima.
„Scopul inițial este salvarea și protejarea inimii de daunele pe termen lung”, explică prof. Wang. In a doua faza, credem ca microARN-urile ajuta la proliferarea cardiomiocitelor.
Avantajele terapiei cu microARN
Cercetătorii continuă să explice beneficiile terapiei cu microARN. Spre deosebire de terapia genică, spun ei, moleculele microARN nu rămân în inimă după ce și-au îndeplinit scopul.
„Intră foarte repede și nu durează mult, dar au un efect de durată în repararea inimilor deteriorate”, explică unul dintre autorii corespunzători ai studiului, Jinghai Chen, Ph.D.
„Am dat șoarecilor o singură lovitură atunci când inima avea nevoie de cel mai mare ajutor, apoi […] am continuat să verificăm nivelul de expresie al miRNA19a / b post-injecție”, adaugă Chen. „După o săptămână, expresia a scăzut la un nivel normal, dar protecția a durat mai mult de un an.”
„MicroARN-urile au o promisiune extraordinară de a deveni instrumente puternice pentru combaterea bolilor cardiovasculare”, scriu cercetătorii, care urmează să testeze tratamentul la un mamifer mai mare înainte de a trece la studiile la om. Prof. Wang și colegii concluzionează:
„Protecția cardiacă timpurie mediată de [M] iR-19a / 19b ar putea deschide o fereastră către dezvoltarea unei terapii eficiente pentru infarct și ar aduce beneficii mari pacienților cu insuficiență cardiacă.”
