Terapia genowa naprawi serce po zawale. Coraz bliżej przełomu

Do tej pory wydawało się, że regeneracja komórek mięśnia sercowego po zawale jest niemożliwa. Na ogół tak, ale można to zmienić przy pomocy innowacyjnej terapii genowej.

Co roku w naszym kraju na zawał serca umiera 15 000 osób. Wiele z tych zgonów można by uniknąć, gdyby istniała możliwość regeneracji kardiomiocytów, czyli komórek sercowych. Być może jesteśmy blisko przełomu, bo naukowcy z Uniwersytetu w Houston opracowali nową technikę, która pozwala na naprawę kardiomiocytów po zawale – przynajmniej u myszy.

Jest to terapia genowa, która wykorzystuje syntetyczny mRNA do dostarczenia czynników transkrypcyjnych (białek kontrolujących przemianę DNA w RNA) bezpośrednio do serca. Takie działanie stymuluje wzrost komórek macierzystym, tym samym regenerując mięsień sercowy.

Prof. Robert Schwartz z Uniwersytetu w Houston mówi:

Nikomu wcześniej nie udało się to w takim zakresie. Sądzimy, że nasza metoda może stać się podstawą przyszłych terapii stosowanych u ludzi.

Serce jak nowe?

Testy wykazały, że wprowadzenie dwóch zmodyfikowanych genetycznie czynników transkrypcyjnych – Stemin i YAP5SA – zwiększa replikację kardiomiocytów, czyli podstawowych składników budulcowych serca. Ważne jest jednak to, by podać je jednocześnie i bezpośrednio do komórek sercowych.

Każdy z czynników transkrypcyjnych działa nieco inaczej. Stemin nadaje kardiomiocytom właściwości komórek macierzystych, pozwalając tym samym na regenerację. Z kolei YAP5SA stymuluje wzrost organu, przyspieszając samą replikację. Jądra miocytów replikowały się co najmniej 15 razy w ciągu 24 godzin od wstrzyknięcia koktalju preparatów. Badania przeprowadzone na myszach in vivo wykazały, że obie substancje faktycznie naprawiały uszkodzone serca.

Porównanie naprawy serca u myszy cztery tygodnie po zawale serca. Po lewej: zwierzę kontrolne, po prawej: serce myszy testowej, która otrzymała dwa czynniki transkrypcyjne za pośrednictwem mRNA

Prof. Robert Schwartz dodaje:

Kiedy oba czynniki transkrypcyjne zostały wstrzyknięte do serc dorosłych myszy po zawale, wyniki były zdumiewające. Laboratorium stwierdziło szybkie namnażanie miocytów sercowych w ciągu jednego dnia, a w ciągu następnego miesiąca serca były naprawiane do prawie normalnej funkcji pompowania krwi, z niewielkimi bliznami.

Syntetyczne mRNA jest całkowicie bezpieczne – rozkłada się w organizmie w ciągu kilku dni, co stanowi jego przewagę nad wektorami wirusowymi.

Opracowanie nowej technologii jest tak ważne, ponieważ mniej niż 1% dorosłych komórek mięśnia sercowego może się zregenerować. Większość osób umiera z tymi samymi kardiomiocytami, które mieli w momencie narodzin. Trzeba pamiętać, że po zawale serca komórki tworzące ten organ nie są naprawiane, a przy tym nie dysponują zdolnością do kurczenia się. Stają się fizjologicznie “bezużyteczne”, bo nie są w stanie pompować krwi, a jedynie wypełniają luki tkankowe.

Szczegóły badania można przeczytać w The Journal of Cardiovascular Aging.