Pentru prima dată, livrarea de material genetic a indus celulele inimii să se dediferențieze și să prolifereze într-un model de animale mari după infarct miocardic. Acest lucru a dus la îmbunătățirea funcțiilor inimii.
În conformitate cu OMS, aproximativ 25 de milioane de oameni din întreaga lume sunt afectați de atacuri de cord. Un atac de cord – numit infarct miocardic – este cauzată de blocarea bruscă a uneia dintre arterele coronare cardiace. Atacul de cord provoacă leziuni structurale permanente inimii pacientului supraviețuitor prin formarea de cicatrici, iar organul nu poate depăși pierderea cardiac muşchii. Acest lucru poate duce frecvent la insuficiență cardiacă și chiar la moarte. Inima unui mamifer se poate regenera numai imediat după naștere, spre deosebire de pești și salamandre care au capacitatea de a-și regenera inima pe tot parcursul vieții. Celulele musculare cardiace sau cardiomiocitele la oameni sunt de acum înainte incapabile să se reproducă și să regenereze țesutul pierdut. Terapia cu celule stem a fost încercată să regenereze inima la un animal mare, dar fără succes până acum.
Sa stabilit înainte că țesutul nou s-ar putea forma în inimă prin dediferențierea cardiomiocitelor deja existente și proliferarea cardiomiocitelor. Au fost observate niveluri limitate de proliferare a cardiomiocitelor la mamifere adulte, inclusiv la oameni, astfel îmbunătățirea acestei proprietăți este văzută ca o modalitate potențială de a obține repararea cardiacă.
Studiile anterioare la șoareci au arătat că proliferarea cardiomiocitelor poate fi controlată prin terapia de manipulare genetică prin microARN (miARN) prin utilizarea înțelegerii procesului de maturare a cardiomiocitelor. MicroARN-urile – molecule mici de ARN necodante – reglează expresia genelor în diferite procese biologice. genă terapia este o tehnică experimentală care implică introducerea de material genetic în celule pentru a compensa genele anormale sau pentru a permite exprimarea unei proteine (proteine) cruciale pentru a trata sau a preveni o boală. Încărcătura de material genetic este furnizată prin utilizarea vectorilor sau purtătorilor virali, deoarece aceștia pot infecta celula. Virușii adeno-asociați sunt utilizați în general, deoarece au o eficiență și o capacitate mai mare, plus, sunt siguri pentru utilizare pe termen lung, deoarece nu provoacă o boală la om. Anterior terapia genică Studiul pe model de șoarece a arătat că unele miARN-uri umane pot stimula regenerarea cardiacă la șoareci după o infracțiune miocardică.
Într-un nou studiu publicat în Natură pe 8 mai, cercetătorii descriu terapia genică care poate induce celulele inimii să se vindece și să se regenereze după un atac de cord pentru prima dată într-un model de porc de dimensiuni mari, relevant din punct de vedere clinic. După infarct miocardic la porci, cercetătorii au livrat o mică bucată de material genetic microARN-199a în inima porcilor prin injectare directă în țesutul miocardic folosind vectorul viral AAV adeno-asociat serotipul 6. Rezultatele au arătat că funcția cardiacă la porci a fost complet reparată și recuperată din infarct miocardic după o perioadă de o lună comparativ cu lotul martor. Un total de 25 de animale tratate au prezentat îmbunătățiri semnificative ale funcției contractile, creșterea masei musculare și scăderea fibrozei cardiace. Cicatricile au fost reduse în dimensiune cu 50 la sută. Țintele cunoscute ale miRNA-199a au fost observate a fi reglate în jos la animalele tratate, inclusiv doi factori ai căii Hippo, care este un regulator important al mărimii și creșterii organelor și joacă roluri în proliferarea celulară, apoptoză și diferențiere. Răspândirea miRNA-199a a fost limitată doar la mușchiul cardiac injectat. Imagistica a fost realizată folosind imagistica prin rezonanță magnetică cardiacă (cMRI), utilizând îmbunătățirea tardivă cu gadoliniu (LGE) - LGE (cMRI).
Studiul subliniază importanța dozării cu atenție în această terapie genetică specială. Expresia pe termen lung, persistentă și necontrolată a microARN-ului a cauzat moartea subită aritmică a majorității subiecților porci care erau tratați. Astfel, proiectarea și livrarea de imitații artificiale de miARN este necesară deoarece transferul de gene mediat de virus ar putea să nu poată atinge scopul dorit în mod eficient.
Studiul actual arată că furnizarea de „medicament genetic” eficient poate induce dediferențierea și proliferarea cardiomiocitelor, stimulând astfel repararea cardiacă la un model de animale mari - aici porcul care are anatomia și fiziologia inimii similare cu oamenii. Doza ar fi de o importanță critică. Studiul consolidează atractivitatea miARN-urilor ca instrumente genetice datorită capacității lor de a regla și controla nivelurile mai multor gene în același timp. Studiul va trece în curând la studii clinice. Folosind această terapie, ar putea fi dezvoltate tratamente noi și eficiente pentru bolile cardiovasculare severe.
***
{Puteți citi lucrarea originală de cercetare făcând clic pe linkul DOI de mai jos în lista surselor citate}
Sursa (s)
1. Gabisonia K. et al. 2019. Terapia cu microARN stimulează repararea cardiacă necontrolată după infarctul miocardic la porci. Natură. https://doi.org/10.1038/s41586-019-1191-6
2. Eulalio A. et al. 2012. Screeningul funcțional identifică miARN care induc regenerarea cardiacă. Natură. 492. https://doi.org/10.1038/nature11739
