Študija preučuje regeneracijo srčnih celic v iskanju novih načinov zdravljenja

Ko bolnik doživi srčno popuščanje, enega glavnih vzrokov smrti po vsem svetu, začne izgubljati zdrave, delujoče srčne celice. Srčno popuščanje povzroči, da se te nekoč prožne celice spremenijo v vlaknaste celice, ki se ne morejo več krčiti in sproščati. To otrdelost srčnih celic poslabša njihovo sposobnost učinkovitega prenosa krvi v preostali del telesa. Ker ljudje teh srčnih celic ne morejo regenerirati, se bolnik sooča z dolgo potjo do okrevanja, ki vključuje preventivno ali simptomatsko zdravljenje.

Vendar pa so nekateri sesalci sposobni regenerirati srčne celice, čeprav se to običajno zgodi v določenem časovnem okviru takoj po rojstvu. Na podlagi tega sta dr. Mahmood Salama Ahmed in mednarodna ekipa raziskovalcev zaključila študijo za identifikacijo novih terapevtskih sredstev ali obstoječih terapevtskih režimov, ki jih je ameriška Uprava za hrano in zdravila (FDA) predhodno odobrila za regeneracijo srčnih celic.

Njihova študija z naslovom »Identifikacija zdravil, ki jih je odobrila FDA in ki povzročajo regeneracijo srca pri sesalcih«, je bila objavljena v reviji Nature Cardiovascular Research.

"Ta študija je namenjena regenerativni terapiji, ne simptomatskemu zdravljenju," je dodal Ahmed.

Ahmed, profesor farmacevtskih znanosti na Farmacevtski fakulteti Jerryja H. Hodgea na Tehniški univerzi v Teksasu, je pri študiji sodeloval v Medicinskem centru UT Southwestern. Povedal je, da trenutna raziskava temelji na ugotovitvah študije iz leta 2020, ki jo je izvedel laboratorij dr. Heshama Sadeka v Medicinskem centru UT Southwestern.

V tej študiji so raziskovalci dokazali, da lahko miši dejansko regenerirajo srčne celice z genetskim izbrisom dveh transkripcijskih faktorjev: Meis1 in Hoxb13. Oboroženi s temi informacijami so Ahmed in njegovi soavtorji leta 2018 začeli svojo najnovejšo študijo na Medicinskem centru Univerze v Teksasu Southwestern. Začeli so s ciljanjem na transkripcijske faktorje (Meis1 in Hoxb13) z uporabo paromomicina in neomicina, dveh antibiotikov iz razreda aminoglikozidov.

"Razvili smo zaviralce za izklop notranje transkripcije in obnovitev regenerativne sposobnosti srčnih celic," je dodal Ahmed.

Ahmed je povedal, da struktura paromomicina in neomicina kaže na njun potencial za vezavo na transkripcijski faktor Meis1 in njegovo zaviranje. Da bi razumeli, kako lahko do te vezave pride, je morala ekipa najprej razvozlati molekularne mehanizme paromomicina in neomicina ter se naučiti, kako se vežeta na gena Meis1 in Hoxb13.

»To smo začeli testirati na miših, ki so utrpele miokardni infarkt ali ishemijo,« je pojasnil Ahmed. »Ugotovili smo, da obe zdravili (paromomicin in neomicin) delujeta sinergistično in povečata iztisni delež (odstotek krvi, ki zapusti srce z vsakim krčenjem), tako da se je kontraktilnost prekatov (srčnih komor) znatno izboljšala. To je povečalo srčni iztis in zmanjšalo vlaknato brazgotino, ki je nastajala v srcu.«

Ekipa je sodelovala z znanstveniki na Univerzi v Alabami v Birminghamu pri dajanju paromomicina in neomicina prašičem, ki so utrpeli miokardni infarkt. Ugotovili so, da so imeli prašiči, ki so utrpeli miokardni infarkt, boljšo kontraktilnost, iztisni delež in splošno izboljšanje srčnega iztisa, če so jim dajali paromomicin in neomicin.

V prihodnjih raziskavah Ahmeda zanima združitev vezavnih profilov paromomicina in neomicina v eno molekulo namesto v dve. Če bo uspešna, bi se nova molekula lahko izognila neželenim ali potencialno neželenim učinkom, povezanim z odpornostjo na antibiotike, je dejal.

»Želimo ustvariti nove sintetične majhne molekule, ki ciljajo na Meis1 in Hoxb13,« je dejal Ahmed. »Študijo želimo nadaljevati na prašičih za toksikološke študije. In potem upamo, da bo to uvod v klinična preskušanja na ljudeh.«

"Dobra novica je, da uporabljamo več zdravil, ki jih je odobrila FDA, z uveljavljenimi varnostnimi profili in dobro znanimi stranskimi učinki, zato lahko obidemo nekatere korake pridobitve odobritve za preučevanje novega zdravila. To je lepota ponovne uporabe zdravil: prej lahko pridemo na kliniko in začnemo reševati življenja."