Сердечные приступы продолжают оставаться одной из ведущих причин летальности и утраты трудоспособности по всему миру. Основной проблемой после инфаркта миокарда является гибель кардиомиоцитов — клеток сердечной мышцы, которые практически не способны к восстановлению. Именно эта утрата клеточной массы и низкий регенеративный потенциал сердца ведут к развитию хронической сердечной недостаточности. Современные методы лечения направлены в основном на облегчение симптомов, но не решают проблему повреждённых тканей.
Учёные из Медицинской школы Льюиса Каца при Университете Темпл предложили инновационный подход к восстановлению сердечной мышцы, использовав технологию синтетической модифицированной информационной РНК (модРНК) для активации специфического гена развития — PSAT1. Исследование, проведённое под руководством профессора Раджа Кишора и опубликованное в журнале Theranostics, показало, что этот ген, активный в эмбриональный период, но почти не функционирующий у взрослых, способен запускать восстановительные процессы в постинфарктной ткани.
Для проверки гипотезы учёные доставили модРНК PSAT1 в сердца взрослых лабораторных мышей сразу после индуцированного инфаркта. Такая генетическая стимуляция позволила активизировать пути, которые обычно отвечают за клеточное выживание, деление и формирование новых сосудов — процессы, характерные для раннего развития, но подавленные во взрослом возрасте. Результаты эксперимента продемонстрировали значительное увеличение деления кардиомиоцитов, сокращение объёма фиброзной ткани, улучшение сосудистой сети и общее повышение функциональности сердца. Выживаемость у обработанных животных также оказалась выше.
Исследование показало, что терапевтический эффект PSAT1 реализуется через активацию пути синтеза серина (SSP), критически важного для клеточного метаболизма, устойчивости к стрессу и защиты ДНК от повреждений. Снижение окислительного стресса и стабилизация генетического материала после инфаркта, по мнению учёных, является ключевым фактором сохранения сердечных клеток. Кроме того, было установлено, что активация PSAT1 регулируется белком YAP1, важным элементом регенеративной сигнализации, а сам PSAT1 усиливает активность β-катенина — молекулы, необходимой для возвращения кардиомиоцитов в клеточный цикл.
Интересным результатом экспериментов стало то, что при подавлении пути синтеза серина положительное действие PSAT1 исчезало. Это подтвердило центральную роль SSP в механизме регенерации. В совокупности эти данные позволяют утверждать, что PSAT1 может стать перспективной мишенью для терапии ишемических повреждений сердца.
Использование модРНК-технологии даёт значительные преимущества по сравнению с вирусными методами генной терапии. Она не встраивается в геном и, следовательно, не вызывает долгосрочных генетических рисков. Такая платформа, уже доказавшая свою эффективность в вакцинологии, может быть адаптирована для точечной доставки терапевтических генов к повреждённым тканям.
Профессор Кишор подчёркивает, что хотя работа пока находится на доклинической стадии, её результаты открывают новые горизонты в лечении сердечной недостаточности. Она даёт возможность не просто компенсировать последствия инфаркта, но и восстанавливать утраченную структуру сердца в самом очаге повреждения.
Дальнейшие этапы исследований будут посвящены оценке безопасности, продолжительности эффекта и оптимизации доставки PSAT1-модРНК на более сложных моделях. Кроме того, учёные планируют разработать способы точного контроля за временем и локализацией экспрессии генов — аспект, критически важный для клинического применения.
Источник: www.news-medical.net