Нова технология възстановява и регенерира клетките на сърдечния мускул

Изследователи от университета в Хюстън съобщават за първа по рода си технология, която не само възстановява клетките на сърдечния мускул при мишки, но и ги регенерира след инфаркт или миокарден инфаркт, както е известно в медицината.

Публикувано в Списание за сърдечно-съдово стареенереволюционното откритие има потенциала да се превърне в мощна клинична стратегия за лечение на сърдечни заболявания при хора, според Робърт Шварц, Хю Рой и Лили Кранц Кълън, уважаван професор по биология и биохимия в UH Колеж по естествени науки и математика.

Новата технология, разработена от изследователския екип, използва синтетична рибонуклеинова киселина (иРНК), за да достави мутирали транскрипционни фактори – протеини, които контролират превръщането на ДНК в РНК – до сърцата на мишката.

„Никой не е успял да направи това до такава степен и смятаме, че може да се превърне в възможно лечение за хората“, каза Шварц, който ръководи проучването с наскоро завършил доктор Сию Сяо и Динакар Айер, асистент по биология. и биохимия.

Синтетичната иРНК допринася за растежа, подобен на стволови клетки

Изследователите демонстрират, че два мутирали транскрипционни фактора, Stemin и YAP5SA, работят в тандем, за да увеличат репликацията на кардиомиоцитите или клетките на сърдечния мускул, изолирани от миши сърца. Тези експерименти бяха проведени in vitro върху съдове за тъканна култура.

„Това, което се опитваме да направим, е да дедиференцираме кардиомиоцита в състояние, подобно на стволови клетки, така че те да могат да се регенерират и пролиферират“, каза Сяо.

Stemin включва свойства, подобни на стволови клетки от кардиомиоцитите. Решаващата роля на Стемин в техните експерименти беше открита от Айер, който каза, че транскрипционният фактор е „променящ играта“. Междувременно YAP5SA действа, като насърчава растежа на органите, което кара миоцитите да се репликират още повече.

В отделна констатация публикувана в същото списание, екипът ще докладва, че Стемин и YAP5SA са възстановили повредените миши сърца in vivo. По-специално, миоцитните ядра се репликират поне 15 пъти за 24 часа след сърдечни инжекции, които доставят тези транскрипционни фактори.

Брадли Макконъл, професор по фармакология и аспирант Емилио Лусеро в UH Колеж по фармация, сътрудничи на изследването, като произвежда модела на инфарктна възрастна мишка.

„Когато и двата транскрипционни фактора бяха инжектирани в сърца на възрастни мишки с инфаркт, резултатите бяха зашеметяващи“, каза Шварц. „Лабораторията установи, че сърдечните миоцити се размножават бързо в рамките на един ден, докато сърцата през следващия месец бяха възстановени до почти нормална сърдечна помпена функция с малко белези.”

Допълнително предимство от използването на синтетична иРНК, според Xiao, е, че тя изчезва за няколко дни, за разлика от доставката на вируси. Генните терапии, доставяни на клетките от вирусни вектори, пораждат няколко опасения за биологичната безопасност, тъй като не могат лесно да бъдат спрени. Доставката, базирана на иРНК, от друга страна, се преобръща бързо и изчезва.

Ограничен брой кардиомиоцити

Шварц и Айер са работили по това изследване в продължение на няколко години, а Xiao се фокусира върху това изследване през цялото си докторантско обучение в UH. Тя се дипломира през есента на 2020 г.

„Чувствам се чест и късметлия, че работих върху това“, каза Сяо. “Това е огромно проучване в регенерацията на сърцето, особено като се има предвид интелигентната стратегия за използване на иРНК за доставяне на Stemin и YAP5SA.”

Констатациите са особено важни, защото по-малко от 1% от възрастните сърдечни мускулни клетки могат да се регенерират. „Повечето хора умират с повечето от същите кардиомиоцити, които са имали през първия месец от живота“, каза тя. Когато има сърдечен удар и клетките на сърдечния мускул умират, съкращаващата способност на сърцето може да бъде загубена.

Препратки: Xiao S, Liang R, Muili AB и др. Мутантните SRF и YAP синтетично модифицирани иРНК задвижват ядрената репликация на кардиомиоцитите. J Стареене на сърдечно-съдовата система. 2022; 2 (3): 29. doi: 10.20517 / jca.2022.17

Тази статия е препубликувана от следното материали. Забележка: материалът може да е редактиран за дължина и съдържание. За повече информация, моля, свържете се с цитирания източник.