Studiet undersøger regenerering af hjerteceller i jagten på nye behandlinger
Sidst revideret: 14.06.2024
Alt iLive-indhold gennemgås medie eller kontrolleres for at sikre så meget faktuel nøjagtighed som muligt.
Vi har strenge sourcing retningslinjer og kun link til velrenommerede medie websteder, akademiske forskningsinstitutioner og, når det er muligt, medicinsk peer reviewed undersøgelser. Bemærk at tallene inden for parentes ([1], [2] osv.) Er klikbare links til disse undersøgelser.
Hvis du mener, at noget af vores indhold er unøjagtigt, forældet eller på anden måde tvivlsomt, skal du vælge det og trykke på Ctrl + Enter.
Når en patient oplever hjertesvigt, en af de førende dødsårsager på verdensplan, begynder de at miste sunde, fungerende hjerteceller. Hjertesvigt får disse engang fleksible celler til at blive til fibrøse celler, der ikke længere er i stand til at trække sig sammen og slappe af. Denne hærdning af hjertecellerne forringer deres evne til effektivt at transportere blod til resten af organerne i menneskekroppen. Da folk ikke kan regenerere disse hjerteceller, står patienten over for en lang vej til bedring, inklusive forebyggende eller symptomatisk behandling.
Nogle pattedyr er dog i stand til at regenerere hjerteceller, selvom dette normalt sker over en periode umiddelbart efter fødslen. Baseret på dette afsluttede Mahmoud Salama Ahmed, Ph.D., og et internationalt team af forskere en undersøgelse for at identificere nye terapeutiske midler eller eksisterende terapeutiske regimer, der tidligere er godkendt af U.S. Food and Drug Administration (FDA) til regenerering af hjerteceller.
Deres undersøgelse, "Identifikation af FDA-godkendte lægemidler, der inducerer hjerteregenerering hos pattedyr," blev offentliggjort i Nature Cardiovascular Research.
"Denne undersøgelse er rettet mod regenerativ terapi, ikke symptomatisk behandling," tilføjede Ahmed.
Ahmed, professor i farmaceutiske videnskaber ved Jerry H. Hodge School of Pharmacy ved Texas Tech University, arbejdede på denne undersøgelse ved University of Texas Southwestern Medical Center. Han sagde, at den nuværende undersøgelse bygger på resultater fra en undersøgelse fra 2020 fra laboratoriet hos Hesham Sadek, MD, ved UT Southwestern Medical Center.
I denne undersøgelse viste forskerne, at mus faktisk kunne regenerere hjerteceller, når to transkriptionsfaktorer blev genetisk slettet: Meis1 og Hoxb13. Bevæbnet med denne information begyndte Ahmed og hans medforfattere deres seneste undersøgelse i 2018 på University of Texas Southwestern Medical Center. De startede med at målrette transkriptionsfaktorer (Meis1 og Hoxb13) ved hjælp af paromomycin og neomycin, to aminoglykosid-antibiotika.
"Vi har udviklet inhibitorer til at slå intern transkription fra og genoprette hjertecellernes regenerative kapacitet," tilføjede Ahmed.
Ahmed sagde, at strukturerne af paromomycin og neomycin indikerede deres potentiale til at binde til og hæmme Meis1-transkriptionsfaktoren. For at forstå, hvordan denne binding kunne forekomme, skulle holdet først afdække de molekylære mekanismer af paromomycin og neomycin, og hvordan de binder til Meis1- og Hoxb13-generne.
"Vi begyndte at teste dette på mus, der led af myokardieinfarkt eller iskæmi," forklarede Ahmed. "Vi fandt ud af, at begge lægemidler (paromomycin og neomycin) virker synergistisk for at øge ejektionsfraktionen (den procentdel af blod, der forlader hjertet ved hver sammentrækning), således at kontraktiliteten af ventriklerne (hjertekamrene) forbedres væsentligt. Dette øgede hjertevolumen og reducerede det fibrøse ar, der blev dannet i hjertet."
Holdet samarbejdede med forskere fra University of Alabama i Birmingham for at administrere paromomycin og neomycin til grise, der lider af myokardieinfarkt. De fandt ud af, at grise, der led af myokardieinfarkt, havde bedre kontraktilitet, ejektionsfraktion og overordnet forbedring i hjertevolumen, når de fik paromomycin og neomycin.
I fremtidig forskning er Ahmed interesseret i at kombinere bindingsprofilerne for paromomycin og neomycin til et molekyle frem for to. Hvis det lykkes, sagde han, at det nye molekyle kunne undgå enhver uønsket eller potentielt uønsket virkning forbundet med antibiotikaresistens.
"Vi ønsker at skabe nye syntetiserede små molekyler, der er målrettet mod Meis1 og Hoxb13," sagde Ahmed. "Vi ønsker at fortsætte undersøgelsen i svin i forhold til toksikologiske undersøgelser. I fremtiden vil dette forhåbentlig være en introduktion til kliniske forsøg med mennesker.
"Den gode nyhed er, at vi bruger flere FDA-godkendte lægemidler med etablerede sikkerhedsprofiler og velkendte bivirkninger, så vi kan omgå nogle af godkendelsestrinene for et nyt forsøgslægemiddel. Det er det smukke ved genbrug af lægemidler: vi kan komme hurtigere til klinikken, så vi kan begynde at redde liv."