Генная терапия сердечного приступа (инфаркта миокарда): исследование на свиньях, улучшающих сердечную функцию

Впервые доставка генетического материала заставила клетки сердца де-дифференцироваться и пролиферировать на модели крупных животных после инфаркта миокарда. Это привело к улучшению работы сердца.

Согласно WHO, около 25 миллионов человек во всем мире страдают от сердечные приступы. Сердечный приступ - называется инфаркт миокарда - вызвано внезапной закупоркой одной из коронарных артерий сердца. Сердечный приступ вызывает необратимое структурное повреждение сердца выжившего пациента из-за образования рубцов, и орган не может преодолеть потерю сердечный мышцы. Это часто может привести к сердечной недостаточности и даже смерти. Сердце млекопитающего может восстанавливаться только сразу после рождения, в отличие от рыб и саламандр, которые обладают способностью восстанавливать свое сердце на протяжении всей жизни. Клетки сердечной мышцы или кардиомиоциты у людей отныне не могут воспроизводить и восстанавливать утраченные ткани. Терапия стволовыми клетками пыталась восстановить сердце у крупного животного, но пока безуспешно.

Ранее было установлено, что новая ткань может формироваться в сердце путем де-дифференцировки уже существующих кардиомиоцитов и пролиферации кардиомиоцитов. Ограниченные уровни пролиферации кардиомиоцитов наблюдались у взрослых млекопитающих, включая человека, поэтому усиление этого свойства рассматривается как потенциальный способ восстановления сердца.

Предыдущие исследования на мышах показали, что пролиферацию кардиомиоцитов можно контролировать с помощью генетической манипуляции с помощью микроРНК (miRNA), используя понимание процесса созревания кардиомиоцитов. МикроРНК - небольшие некодирующие молекулы РНК - регулируют экспрессию генов в различных биологических процессах. Ген Терапия - это экспериментальный метод, который включает введение генетического материала в клетки для компенсации аномальных генов или для обеспечения экспрессии критически важных белков с целью лечения или предотвращения заболевания. Груз генетического материала доставляется с помощью вирусных векторов или носителей, поскольку они могут инфицировать клетку. Обычно используются аденоассоциированные вирусы, поскольку они обладают более высокой эффективностью и возможностями, а также безопасны для длительного использования, поскольку не вызывают заболеваний у людей. Предыдущий генной терапии исследование на мышиной модели показало, что некоторые человеческие miRNA могут стимулировать регенерацию сердца у мышей после инфаркта миокарда.

В новом исследовании, опубликованном в Природа 8 мая исследователи впервые на клинически значимой модели свиней на крупных животных описывают генную терапию, которая может побуждать клетки сердца к заживлению и регенерации после сердечного приступа. После инфаркта миокарда у свиней исследователи доставили небольшой фрагмент генетического материала микроРНК-199a в сердце свиней путем прямой инъекции в ткань миокарда с использованием аденоассоциированного вирусного вектора AAV серотипа 6. Результаты показали, что сердечная функция у свиней была полностью восстановлена ​​и восстановлена. инфаркт миокарда через месяц по сравнению с контрольной группой. В общей сложности 25 обработанных животных показали значительное улучшение сократительной функции, увеличение мышечной массы и уменьшение сердечного фиброза. Шрамы уменьшились в размере на 50 процентов. Было обнаружено, что известные мишени miRNA-199a подавляются у обработанных животных, включая два фактора пути Hippo, который является важным регулятором размера и роста органов и играет роль в пролиферации, апоптозе и дифференцировке клеток. Распространение miRNA-199a ограничивалось только инъецированной сердечной мышцей. Визуализацию проводили с использованием магнитно-резонансной томографии сердца (кМРТ) с использованием позднего увеличения гадолиния (LGE) - LGE (cMRI).

Исследование указывает на важность тщательной дозировки в этой конкретной генной терапии. Длительная, стойкая и неконтролируемая экспрессия микроРНК вызвала внезапную аритмическую смерть большинства субъектов-свиней, которых лечили. Таким образом, требуется создание и доставка искусственных имитаторов miRNA, поскольку вирус-опосредованный перенос генов может не обеспечить эффективного достижения желаемой цели.

Текущее исследование показывает, что доставка эффективного «генетического лекарства» может вызвать де-дифференцировку и пролиферацию кардиомиоцитов, тем самым стимулируя восстановление сердца на модели крупного животного - здесь свиньи, у которой анатомия и физиология сердца схожи с человеческими. Дозировка будет иметь решающее значение. Исследование усиливает привлекательность miRNA в качестве генетических инструментов из-за их способности одновременно регулировать и контролировать уровни нескольких генов. Скоро исследование перейдет в клинические испытания. Используя эту терапию, можно разработать новые и эффективные методы лечения тяжелых сердечно-сосудистых заболеваний.

{Вы можете прочитать исходную исследовательскую работу, щелкнув ссылку DOI, приведенную ниже в списке цитируемых источников}

Источник (ы)

1. Gabisonia K. et al. 2019. Терапия микроРНК стимулирует неконтролируемое восстановление сердца после инфаркта миокарда у свиней. Природа. https://doi.org/10.1038/s41586-019-1191-6
2. Eulalio A. et al. 2012. Функциональный скрининг выявляет миРНК, вызывающие регенерацию сердца. Природа. 492. https://doi.org/10.1038/nature11739

Актуальные

Первые роды в Великобритании после трансплантации матки от живого донора

Женщина, которой впервые пересадили матку от живого донора...

Qfitlia (Fitusiran): новый метод лечения гемофилии на основе siRNA  

Qfitlia (Fitusiran), новый препарат для лечения гемофилии на основе siRNA,...

Наблюдения JWST за глубоким полем противоречат космологическому принципу

Наблюдения за глубоким полем зрения космического телескопа имени Джеймса Уэбба в рамках JWST...

На Марсе обнаружены длинноцепочечные углеводороды  

Анализ существующего образца горной породы в Анализе образцов в...

Подписка на новости

Не пропустите

Как самец осьминога избегает съедения самкой  

Исследователи обнаружили, что у некоторых самцов синеполосых осьминогов есть...

В Оксфордшире обнаружено несколько следов динозавров

Было обнаружено несколько дорожек, содержащих около 200 следов динозавров...

Возрождение вымирания и сохранение видов: новые вехи на пути к возрождению тилацина (тасманийского тигра)

Проект по восстановлению популяции сумчатого волка, объявленный в 2022 году, достиг...

Нобелевская премия по медицине 2024 года за открытие «микроРНК и нового принципа регуляции генов»

Нобелевская премия по физиологии и медицине 2024 года присуждена...

Окаменелости древних хромосом с неповрежденной трехмерной структурой вымершего шерстистого мамонта  

Окаменелости древних хромосом с неповрежденной трехмерной структурой, принадлежащие...
Команда SCIEU
Команда SCIEUhttps://www.scientificeuropean.co.uk
Scientific European® | SCIEU.com | Значительные достижения науки. Воздействие на человечество. Вдохновляющие умы.

AVONET: новая база данных для всех птиц  

Был выпущен новый полный набор данных комплексных функциональных признаков для всех птиц под названием AVONET, содержащий измерения более 90,000 XNUMX отдельных птиц...

Понимание сесквизиготных (полуидентичных) близнецов: второй, ранее неизвестный тип родства

В тематическом исследовании сообщается о первых редких полуидентичных близнецах у людей, которые были идентифицированы во время беременности, и только вторые из известных до сих пор однояйцевых близнецов (монозиготных) - это ...

Craspase: новая более безопасная «система CRISPR-Cas», которая редактирует как гены, так и белки  

«Системы CRISPR-Cas» в бактериях и вирусах выявляют и уничтожают вторгшиеся вирусные последовательности. Это бактериальная и архейная иммунная система для защиты от вирусных инфекций. В...

2 комментариев

Комментарии закрыты.