Новое исследование показывает, что доставка двух маленьких молекул мышам помогает их сердцам восстанавливаться после сердечного приступа.
Сердечно-сосудистые заболевания являются преобладающей причиной смерти в Соединенных Штатах.
Неблагоприятное сердечно-сосудистое событие, такое как сердечный приступ, обычно повреждает клетки, которые составляют сердечную мышцу.
Эти клетки называются кардиомиоцитами, и их потеря подвергает людей риску сердечной недостаточности — состояния, при котором сердце не может эффективно перекачивать кровь в организме.
Наука убеждена в том, что взрослые сердца больше не могут создавать новые кардиомиоциты. Эта неспособность является причиной того, что сердце не может регенерировать себя после сердечного приступа, когда теряется огромное количество кардиомиоцитов.
Новое исследование, однако, предоставляет надежду на восстановление поврежденной ткани сердца с помощью небольших молекул, называемых микроРНК.
Почему микроРНК важны для сердца
МикроРНК контролируют функцию генов, и их можно найти в изобилии, когда сердце развивается.
Предыдущие исследования выявили кластер микроРНК под названием miR-17-92, который контролирует, как пролиферируют кардиомиоциты. Да-Чжи Ван, доктор философии, исследователь кардиологии в Бостонской детской больнице и профессор педиатрии в Гарвардской медицинской школе в Бостоне, штат Массачусетс, руководил этим предыдущим исследованием.
Теперь профессор Ван и его коллеги сосредоточились на изучении двух членов этого семейства микроРНК: miR-19a и miR-19b.
В новом исследовании профессор Ван и его коллеги показывают, как эти две молекулы микроРНК могут стимулировать регенерацию сердца после инфаркта миокарда.
Полученные результаты могут помочь предотвратить сердечную недостаточность после сердечного приступа, который, по мнению исследователей, является «основной причиной смертности и заболеваемости у людей».
Краткосрочный и долгосрочный эффект микроРНК
Профессор Ван и команда использовали мышиную модель сердечного приступа и доставляли микроРНК двумя различными способами.
Во-первых, они вводили покрытые липидом молекулы непосредственно мышам. Во-вторых, исследователи поместили микроРНК в адено-ассоциированный вирус, то есть вектор генной терапии, нацеленный на сердце.
При обоих методах доставки результаты были многообещающими как в долгосрочной, так и в краткосрочной перспективе.
А именно, в первые 10 дней после сердечного приступа микроРНК снижали гибель клеток и останавливали воспалительную реакцию, которая обычно повреждает сердечную мышцу во время сердечного приступа.
Исследователи также провели анализ транскриптома по всему геному, который показал, как miR-19a / 19b репрессировали гены, которые контролировали воспалительный ответ и острую гибель клеток.
Со временем сердца мышей, которые получили молекулы, имели больше здоровой ткани, меньше поврежденных тканей, лучшую сократимость сердечной мышцы и уменьшенную дилатационную кардиомиопатию — состояние, при котором сердечная мышца истончается, что, в конечном счете, ослабляет сердце.
«Первоначальная цель — спасти и защитить сердце от долговременных повреждений», — объясняет профессор Ван. «На втором этапе мы считаем, что микроРНК помогают в пролиферации кардиомиоцитов».
Преимущества микроРНК-терапии
Исследователи продолжают объяснять преимущества терапии микроРНК. В отличие от генной терапии молекулы микроРНК не остаются в сердце после того, как они выполнили свою задачу.
«Они проходят очень быстро и недолго, но они имеют длительный эффект при восстановлении поврежденных сердец», — объясняет один из соответствующих авторов исследования, Цзинхай Чен, доктор философии.
«Мы дали мышам только один укол, когда сердце нуждалось в наибольшей помощи, затем мы продолжали проверять уровень экспрессии miRNA19a / b после инъекции», — добавляет Чен. «Через одну неделю экспрессия снизилась до нормального уровня, но защита продолжалась более одного года».
«МикроРНК обладают огромным потенциалом стать мощными инструментами для борьбы с сердечно-сосудистыми заболеваниями», — пишут исследователи, которые планируют протестировать лечение более крупного млекопитающего, прежде чем перейти к исследованиям на людях. Профессор Ван и его коллеги пришли к выводу:
«MiR-19a / 19b-опосредованная ранняя защита сердца может открыть окно для разработки эффективной терапии сердечного приступа и принести большую пользу пациентам с сердечной недостаточностью».
