Pētījums pēta sirds šūnu reģenerāciju, meklējot jaunus ārstēšanas veidus

Kad pacientam rodas sirds mazspēja, kas ir viens no galvenajiem nāves cēloņiem visā pasaulē, viņš sāk zaudēt veselīgas, funkcionējošas sirds šūnas. Sirds mazspējas dēļ šīs kādreiz elastīgās šūnas pārvēršas par šķiedru šūnām, kas vairs nespēj sarauties un atslābināties. Šī sirds šūnu sacietēšana pasliktina to spēju efektīvi pārvadīt asinis uz pārējo ķermeni. Tā kā cilvēki nevar atjaunot šīs sirds šūnas, pacientam ir jāiet garš atveseļošanās ceļš, kas ietver profilaktisku vai simptomātisku ārstēšanu.

Tomēr daži zīdītāji spēj atjaunot sirds šūnas, lai gan tas parasti notiek noteiktā laika posmā tūlīt pēc piedzimšanas. Pamatojoties uz to, doktors Mahmūds Salama Ahmeds un starptautiska pētnieku komanda veica pētījumu, lai identificētu jaunus terapeitiskus līdzekļus vai esošus terapeitiskos režīmus, ko iepriekš apstiprinājusi ASV Pārtikas un zāļu pārvalde (FDA) sirds šūnu atjaunošanai.

Viņu pētījums "FDA apstiprinātu zāļu, kas izraisa sirds reģenerāciju zīdītājiem, identificēšana" tika publicēts žurnālā Nature Cardiovascular Research.

"Šis pētījums ir vērsts uz reģeneratīvu terapiju, nevis simptomātisku ārstēšanu," piebilda Ahmeds.

Ahmeds, farmācijas zinātņu profesors Džerija H. Hodža Farmācijas skolā Teksasas Tehnoloģiju universitātē, strādāja pie šī pētījuma UT Dienvidrietumu medicīnas centrā. Viņš teica, ka pašreizējais pētījums balstās uz 2020. gada pētījuma rezultātiem, ko veica Hešama Sadeka (MD) laboratorija UT Dienvidrietumu medicīnas centrā.

Šajā pētījumā pētnieki pierādīja, ka peles patiešām var atjaunot sirds šūnas, ģenētiski dzēšot divus transkripcijas faktorus: Meis1 un Hoxb13. Bruņojoties ar šo informāciju, Ahmeds un viņa līdzautori 2018. gadā sāka savu jaunāko pētījumu Teksasas Universitātes Dienvidrietumu medicīnas centrā. Viņi sāka, mērķējot uz transkripcijas faktoriem (Meis1 un Hoxb13), izmantojot paromomicīnu un neomicīnu, divas aminoglikozīdu klases antibiotikas.

"Mēs izstrādājām inhibitorus, lai izslēgtu iekšējo transkripciju un atjaunotu sirds šūnu reģeneratīvo spēju," piebilda Ahmeds.

Ahmeds teica, ka paromomicīna un neomicīna struktūra norāda uz to potenciālu saistīties ar transkripcijas faktoru Meis1 un to inhibēt. Lai saprastu, kā šī saistīšanās varētu notikt, komandai vispirms bija jāatklāj paromomicīna un neomicīna molekulārie mehānismi un jānoskaidro, kā tie saistās ar Meis1 un Hoxb13 gēniem.

"Mēs sākām to testēt ar pelēm, kas cieš no miokarda infarkta vai išēmijas," skaidroja Ahmeds. "Mēs atklājām, ka abas zāles (paromomicīns un neomicīns) iedarbojās sinerģiski, palielinot izsviedes frakciju (asiņu procentuālo daudzumu, kas atstāj sirdi ar katru kontrakciju), tādējādi ievērojami uzlabojot sirds kambaru (sirds kambaru) kontraktilitāti. Tas palielināja sirds izsviedi un samazināja šķiedru rētu, kas veidojās sirdī."

Komanda sadarbojās ar Alabamas Universitātes Birmingemā zinātniekiem, lai ievadītu paromomicīnu un neomicīnu cūkām, kas cieš no miokarda infarkta. Viņi atklāja, ka cūkām, kas cieš no miokarda infarkta, lietojot paromomicīnu un neomicīnu, bija labāka kontraktilitāte, izsviedes frakcija un vispārējs sirds izsviedes uzlabojums.

Turpmākajos pētījumos Ahmeds ir ieinteresēts apvienot paromomicīna un neomicīna saistīšanās profilus vienā molekulā, nevis divās. Ja tas izdosies, viņš teica, ka jaunā molekula varētu novērst jebkādas nevēlamas vai potenciāli nevēlamas sekas, kas saistītas ar antibiotiku rezistenci.

"Mēs vēlamies radīt jaunas sintētiskas mazas molekulas, kas vērstas pret Meis1 un Hoxb13," sacīja Ahmeds. "Mēs vēlamies turpināt pētījumus ar cūkām toksikoloģijas jomā. Un tad, cerams, tas būs ievads klīniskajos pētījumos ar cilvēkiem."

"Labā ziņa ir tā, ka mēs izmantojam vairākas FDA apstiprinātas zāles ar noteiktiem drošības profiliem un labi zināmām blakusparādībām, tāpēc mēs varam apiet dažus no posmiem, kas nepieciešami, lai saņemtu apstiprinājumu jaunu zāļu izpētei. Tā ir zāļu atkārtotas izmantošanas priekšrocība: mēs varam ātrāk nokļūt klīnikā, lai sāktu glābt dzīvības."