Pirmo reizi ģenētiskā materiāla piegāde izraisīja sirds šūnu diferenciāciju un proliferāciju lielu dzīvnieku modelī pēc miokarda infarkta. Tas noveda pie sirds funkciju uzlabošanās.
Saskaņā ar PVO, visā pasaulē skar aptuveni 25 miljonus cilvēku sirdslēkmes. Sirdslēkme - sauc miokarda infarkts – izraisa pēkšņa vienas sirds koronāro artēriju nosprostošanās. Sirdslēkme izraisa neatgriezeniskus strukturālus bojājumus izdzīvojušā pacienta sirdī, veidojot rētas, un orgāns nespēj pārvarēt sirds muskuļus. Tas bieži var izraisīt sirds mazspēju un pat nāvi. Zīdītāju sirds var atjaunoties tikai tūlīt pēc piedzimšanas, atšķirībā no zivīm un salamandras, kurām ir iespēja atjaunot savu sirdi visa mūža garumā. Sirds muskuļa šūnas vai kardiomiocīti cilvēkiem turpmāk nespēj vairoties un atjaunot zaudētos audus. Cilmes šūnu terapija ir mēģinājusi atjaunot sirdi lielam dzīvniekam, taču līdz šim bez panākumiem.
Iepriekš tika konstatēts, ka sirdī var veidoties jauni audi, dediferencējot jau esošos kardiomiocītus un kardiomiocītu proliferāciju. Pieaugušiem zīdītājiem, tostarp cilvēkiem, ir novērots ierobežots kardiomiocītu proliferācijas līmenis, tādējādi šīs īpašības uzlabošana tiek uzskatīta par potenciālu veidu, kā panākt sirds darbību.
Iepriekšējie pētījumi ar pelēm ir parādījuši, ka kardiomiocītu proliferāciju var kontrolēt ar ģenētiskās manipulācijas terapiju, izmantojot mikroRNS (miRNS), izmantojot izpratni par kardiomiocītu nobriešanas procesu. MikroRNS – mazas nekodējošas RNS molekulas – regulē gēnu ekspresiju dažādos bioloģiskos procesos. gēns terapija ir eksperimentāls paņēmiens, kas ietver ģenētiskā materiāla ievadīšanu šūnās, lai kompensētu patoloģiskus gēnus vai nodrošinātu svarīgu proteīnu(-u) ekspresiju, lai ārstētu vai novērstu slimību. Ģenētiskā materiāla krava tiek piegādāta, izmantojot vīrusu vektorus vai nesējus, jo tie var inficēt šūnu. Ar adenosaistītus vīrusus parasti izmanto, jo tiem ir augstāka efektivitāte un spēja, kā arī tie ir droši ilgstošai lietošanai, jo neizraisa slimības cilvēkiem. Iepriekšējais gēnu terapiju pētījums ar peles modeli ir parādījis, ka dažas cilvēka miRNS var stimulēt sirds reģenerāciju pelēm pēc miokarda pārkāpuma.
Jaunā pētījumā, kas publicēts daba 8. maijā pētnieki apraksta gēnu terapiju, kas var izraisīt sirds šūnu dziedināšanu un atjaunošanos pēc sirdslēkmes pirmo reizi klīniski nozīmīgā cūku lieldzīvnieku modelī. Pēc miokarda infarkta cūkām pētnieki ievadīja nelielu ģenētiskā materiāla mikroRNS-199a gabalu cūku sirdī, veicot tiešu injekciju miokarda audos, izmantojot adeno-saistīto vīrusa vektoru AAV 6. serotipu. Rezultāti parādīja, ka cūku sirds darbība tika pilnībā atjaunota un atgūta Miokarda infarkts pēc viena mēneša perioda, salīdzinot ar kontroles grupu. Kopumā 25 ārstētiem dzīvniekiem bija ievērojami uzlabojusies saraušanās funkcija, palielināta muskuļu masa un samazināta sirds fibroze. Rētas tika samazinātas par 50 procentiem. Tika novērots, ka zināmie miRNA-199a mērķi ārstētajiem dzīvniekiem ir pazemināti, tostarp divi Hippo ceļa faktori, kas ir svarīgs orgānu izmēra un augšanas regulators un veic lomu šūnu proliferācijā, apoptozē un diferenciācijā. MiRNA-199a izplatība aprobežojās tikai ar injicēto sirds muskuļu. Attēlveidošana tika veikta, izmantojot sirds magnētiskās rezonanses attēlveidošanu (cMRI), izmantojot vēlīnā gadolīnija uzlabošanu (LGE) – LGE (cMRI).
Pētījums norāda uz rūpīgas devas nozīmi šajā konkrētajā gēnu terapijā. Ilgstoša, noturīga un nekontrolēta mikroRNS ekspresija izraisīja pēkšņu aritmisku nāvi lielākajai daļai cūku, kuras tika ārstētas. Tādējādi ir nepieciešama mākslīgo miRNS atdarinājumu izstrāde un piegāde, jo ar vīrusu starpniecību saistīta gēnu pārnešana var nespēt efektīvi sasniegt vēlamo mērķi.
Pašreizējais pētījums parāda, ka efektīvu “ģenētisko zāļu” piegāde var izraisīt kardiomiocītu dediferenciāciju un proliferāciju, tādējādi stimulējot sirds atjaunošanos lielu dzīvnieku modelī – šeit cūkai, kuras sirds anatomija un fizioloģija ir līdzīga cilvēkiem. Devai būtu izšķiroša nozīme. Pētījums pastiprina miRNS kā ģenētisku rīku pievilcību, jo tās spēj regulēt un kontrolēt vairāku gēnu līmeni vienlaikus. Pētījums drīzumā tiks virzīts uz klīniskajiem pētījumiem. Izmantojot šo terapiju, varētu izstrādāt jaunas un efektīvas ārstēšanas metodes smagu sirds un asinsvadu slimību ārstēšanai.
***
{Jūs varat izlasīt oriģinālo pētījumu, noklikšķinot uz DOI saites, kas norādīta tālāk citēto avotu sarakstā}
Avots (-i)
1. Gabisonia K. et al. 2019. gads. MikroRNS terapija stimulē nekontrolētu sirds atjaunošanos pēc miokarda infarkta cūkām. Daba. https://doi.org/10.1038/s41586-019-1191-6
2. Eulalio A. et al. 2012. Funkcionālā skrīnings identificē miRNS, kas izraisa sirds reģenerāciju. Daba. 492. https://doi.org/10.1038/nature11739
