Νέα θεραπεία υπόσχεται αναγέννηση της καρδιάς μετά από έμφραγμα

Οι βλάβες μετά από έμφραγμα ή καρδιακή ανεπάρκεια συχνά αφήνουν πίσω τους ουλές που περιορίζουν τη δύναμη και τη λειτουργία της καρδιάς. Μέχρι σήμερα, οι θεραπείες μπορούν να ελέγξουν μόνο τα συμπτώματα, αλλά δεν έχουν τρόπο να αναδημιουργήσουν τον χαμένο μυϊκό ιστό. Ωστόσο, πρόσφατη μελέτη που δημοσιεύεται στο npj Regenerative Medicine δείχνει ότι ίσως υπάρξει τρόπος να ξαναγεννηθεί ο καρδιακός μυς, ενεργοποιώντας ένα γονίδιο που παραμένει ανενεργό μετά τη γέννηση.

Το γονίδιο της «αναγέννησης»

Το επίκεντρο των ερευνητών είναι το γονίδιο Cyclin A2 (CCNA2), υπεύθυνο για τη διαίρεση των κυττάρων. Στο έμβρυο, αυτό το γονίδιο είναι ενεργό καθώς η καρδιά αναπτύσσεται γρήγορα, αλλά αμέσως μετά τη γέννηση σταματά να λειτουργεί. Χωρίς αυτό, τα κύτταρα της καρδιάς δεν μπορούν να πολλαπλασιαστούν και σε περίπτωση τραυματισμού δημιουργείται ουλώδης ιστός αντί για νέο μυϊκό ιστό.

Οι ερευνητές στο Icahn School of Medicine στο Mount Sinai στη Νέα Υόρκη είχαν από νωρίς την ιδέα να «ξυπνήσουν» το ανενεργό γονίδιο. Το 2014 η δοκιμή σε χοίρους οδήγησε στη δημιουργία νέου καρδιακού μυός μετά από έμφραγμα. Λαμβάνοντας υπόψη την ομοιότητα της καρδιάς των χοίρων με τη ανθρώπινη, εικάζεται βάσιμα ότι θα μπορούσαν να θεραπευθούν καρδιοπάθειες.

Η τεχνολογία μεταφοράς του γονιδίου

Όπως διαβάζουμε στο The Brighter Side Of News, η ομάδα δημιούργησε έναν τροποποιημένο ανθρώπινο αδενοϊό που περιείχε τη λειτουργική εκδοχή του CCNA2, σχεδιασμένο να ενεργοποιεί μόνο τα κύτταρα του καρδιακού μυός, χωρίς να αναπαράγεται ή να εξαπλώνεται. Χρησιμοποιώντας μια ειδική αλληλουχία DNA, τον υποκινητή cTnT, η θεραπεία περιορίστηκε αποκλειστικά στους ιστούς που συσπώνται σε κάθε καρδιακό χτύπο.

Η θεραπεία δοκιμάστηκε σε ανθρώπινα καρδιακά κύτταρα από υγιείς δότες ηλικίας 21 έως 55 ετών. Παρατηρώντας τα κύτταρα σε ζωντανή απεικόνιση, οι επιστήμονες είδαν κάτι που μέχρι πρότινος θεωρούνταν αδύνατο: οι ενήλικοι καρδιακοί μύες διαιρούνταν κανονικά, διατηρώντας τη δομή και τη λειτουργία τους. Τα κύτταρα των ηλικιών 41 και 55 ετών ανταποκρίθηκαν καλύτερα, ενώ αυτά των 21 ετών δεν έδειξαν αλλαγές, πιθανώς γιατί η νεαρή καρδιά έχει ήδη κάποια ικανότητα αναγέννησης. Σημαντικό είναι ότι η θεραπεία δεν προκάλεσε ανεπιθύμητες αλλαγές ή επικίνδυνες μεταβολές στη δραστηριότητα ασβεστίου, διατηρώντας τον φυσιολογικό ρυθμό των κυττάρων.

Η ενεργοποίηση πολλαπλών γονιδίων

Η ομάδα είδε πώς το CCNA2 ενεργοποιεί εκ νέου τους μηχανισμούς ανάπτυξης των κυττάρων. Τα δεδομένα RNA έδειξαν ότι ενεργοποιούνται πολλά γονίδια που σχετίζονται με την κυτταρική διαίρεση, όπως τα Notch, HES, HEY, TGF beta, οι MAP κινάσες, οι PDGF και Jak-STAT, επαναφέροντας τα κύτταρα σε νεανική κατάσταση. Αλλαγές υπήρξαν και στο μεταβολισμό, με μείωση της δραστηριότητας γονιδίων που σχετίζονται με τα μιτοχόνδρια, προσομοιώνοντας τον μεταβολισμό νεογνικών κυττάρων που μπορούν να αναγεννηθούν.

Ορισμένα είδη ζώων, όπως τα ψάρι ζέβρα και οι τρίτωνες (αμφίβια), μπορούν να αναγεννήσουν μέρος της καρδιάς τους μετά από τραυματισμό. Ωστόσο, μεταλλάξεις σε συγκεκριμένα γονίδια οδηγούν σε σχηματισμό ουλών, όπως συμβαίνει στον άνθρωπο. Αυτό υποδεικνύει ότι λίγα βασικά γονίδια ελέγχουν την ισορροπία μεταξύ ουλής και αληθινής επούλωσης. Στους ανθρώπους, η αναγεννητική ικανότητα υπάρχει μόνο στα πρώτα χρόνια ζωής και μειώνεται με την ηλικία.

Η ομάδα του Mount Sinai έχει ήδη δοκιμάσει τη θεραπεία σε χοίρους με έμφραγμα, επιτυγχάνοντας τη βελτίωση της καρδιακής τους λειτουργίας, τη μείωση του ουλώδους ιστού και την αύξηση των μυϊκών κυττάρων στην περιοχή της βλάβης. Τώρα προετοιμάζονται για κλινικές δοκιμές στον άνθρωπο, με στόχο μια θεραπεία που θα επιτρέπει στην καρδιά να αυτο-αναρρώνει, περιορίζοντας την ανάγκη για μεταμοσχεύσεις ή μηχανικές συσκευές.