นับเป็นครั้งแรกที่การส่งสารพันธุกรรมชักนำเซลล์หัวใจไม่ให้มีความแตกต่างและเพิ่มจำนวนในแบบจำลองสัตว์ขนาดใหญ่หลังกล้ามเนื้อหัวใจตาย สิ่งนี้นำไปสู่การปรับปรุงการทำงานของหัวใจ
ตามที่ WHOประมาณ 25 ล้านคนทั่วโลกได้รับผลกระทบจาก หัวใจวาย. หัวใจวาย – เรียกว่า กล้ามเนื้อหัวใจตาย – เกิดจากการอุดตันของหลอดเลือดหัวใจตีบอย่างกะทันหัน หัวใจวายทำให้เกิดความเสียหายต่อโครงสร้างถาวรต่อหัวใจของผู้ป่วยที่รอดตายจากการเกิดแผลเป็นและอวัยวะไม่สามารถเอาชนะการสูญเสีย การเต้นของหัวใจ กล้ามเนื้อ นี้มักจะนำไปสู่ภาวะหัวใจล้มเหลวและเสียชีวิตได้ หัวใจของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมสามารถงอกใหม่ได้ในทันทีหลังคลอด ซึ่งแตกต่างจากปลาและซาลาแมนเดอร์ที่มีความสามารถในการสร้างหัวใจใหม่ตลอดชีวิต เซลล์กล้ามเนื้อหัวใจหรือ cardiomyocytes ในมนุษย์ไม่สามารถทำซ้ำและสร้างเนื้อเยื่อที่สูญหายได้ การบำบัดด้วยสเต็มเซลล์ได้พยายามสร้างหัวใจในสัตว์ขนาดใหญ่แต่ยังไม่ประสบความสำเร็จ
ได้รับการจัดตั้งขึ้นก่อนที่เนื้อเยื่อใหม่จะก่อตัวขึ้นในหัวใจโดยการแยกความแตกต่างของ cardiomyocytes ที่มีอยู่แล้วและการเพิ่มจำนวน cardiomyocytes การแพร่กระจายของ cardiomyocyte ในระดับที่จำกัดนั้นพบได้ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่โตเต็มวัยรวมถึงมนุษย์ด้วย ดังนั้นการเสริมคุณสมบัตินี้จึงถูกมองว่าเป็นวิธีที่เป็นไปได้ในการซ่อมแซมหัวใจ
การศึกษาก่อนหน้านี้ในหนูทดลองแสดงให้เห็นว่าการเพิ่มจำนวน cardiomyocyte สามารถควบคุมได้โดยการบำบัดด้วยการดัดแปลงพันธุกรรมผ่าน microRNAs (miRNAs) โดยใช้ความเข้าใจในกระบวนการเจริญเติบโตของ cardiomyocyte MicroRNAs – โมเลกุล RNA ที่ไม่มีการเข้ารหัสขนาดเล็ก – ควบคุมการแสดงออกของยีนในกระบวนการทางชีววิทยาต่างๆ ยีน การบำบัดเป็นเทคนิคการทดลองที่เกี่ยวข้องกับการนำสารพันธุกรรมเข้าสู่เซลล์เพื่อชดเชยยีนที่ผิดปกติหรือเพื่อให้สามารถแสดงออกของโปรตีนที่สำคัญเพื่อที่จะรักษาหรือป้องกันโรค สินค้าสารพันธุกรรมถูกส่งโดยใช้ไวรัสพาหะหรือพาหะเนื่องจากสามารถติดเชื้อในเซลล์ได้ โดยทั่วไปแล้วไวรัสที่เกี่ยวข้องกับ Adeno มักใช้เนื่องจากมีประสิทธิภาพและความสามารถที่สูงกว่า อีกทั้งยังปลอดภัยสำหรับการใช้งานในระยะยาวเพราะไม่ก่อให้เกิดโรคในมนุษย์ ก่อนหน้า ยีนบำบัด การศึกษาในรูปแบบเมาส์แสดงให้เห็นว่า miRNAs ของมนุษย์บางตัวสามารถกระตุ้นการงอกใหม่ของหัวใจในหนูได้หลังจากเกิดการละเมิดของกล้ามเนื้อหัวใจ
ในการศึกษาใหม่ที่ตีพิมพ์ใน ธรรมชาติ เมื่อวันที่ 8 พฤษภาคม นักวิจัยได้อธิบายถึงการบำบัดด้วยยีนซึ่งสามารถกระตุ้นให้เซลล์หัวใจรักษาและงอกใหม่หลังจากหัวใจวายได้เป็นครั้งแรกในรูปแบบสัตว์ขนาดใหญ่ที่มีความเกี่ยวข้องทางคลินิกของสุกร ภายหลังกล้ามเนื้อหัวใจตายในสุกร นักวิจัยได้ส่ง microRNA-199a สารพันธุกรรมชิ้นเล็กๆ เข้าไปในหัวใจของสุกรโดยการฉีดโดยตรงไปยังเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อหัวใจโดยใช้ AAV Serotype 6 ไวรัสที่เกี่ยวข้องกับ adeno ผลการศึกษาพบว่าการทำงานของหัวใจในสุกรได้รับการซ่อมแซมอย่างสมบูรณ์และฟื้นตัวจาก กล้ามเนื้อหัวใจตายหลังจากระยะเวลาหนึ่งเดือนเมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุม สัตว์ที่บำบัดแล้วทั้งหมด 25 ตัวแสดงให้เห็นว่าการทำงานของการหดตัวดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ มวลกล้ามเนื้อเพิ่มขึ้น และการเกิดพังผืดของหัวใจลดลง รอยแผลเป็นมีขนาดลดลง 50 เปอร์เซ็นต์ เป้าหมายที่เป็นที่รู้จักของ miRNA-199a นั้นลดลงในสัตว์ที่ได้รับการรักษา รวมถึงปัจจัยสองประการของวิถีฮิปโปซึ่งเป็นตัวควบคุมที่สำคัญของขนาดอวัยวะและการเจริญเติบโต และมีบทบาทในการเพิ่มจำนวนเซลล์ การตายของเซลล์ตาย และการสร้างความแตกต่าง การแพร่กระจายของ miRNA-199a นั้นจำกัดเฉพาะกล้ามเนื้อหัวใจที่ฉีดเข้าไปเท่านั้น การถ่ายภาพทำได้โดยใช้การถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กหัวใจ (cMRI) โดยใช้การเพิ่มประสิทธิภาพแกโดลิเนียมตอนปลาย (LGE) – LGE (cMRI)
การศึกษาชี้ให้เห็นถึงความสำคัญของการให้ยาอย่างระมัดระวังในการบำบัดด้วยยีนนี้โดยเฉพาะ การแสดงออกของ microRNA ในระยะยาวอย่างต่อเนื่องและไม่มีการควบคุมทำให้เกิดการเสียชีวิตอย่างกะทันหันของอาสาสมัครในสุกรส่วนใหญ่ที่ได้รับการรักษา ดังนั้น การออกแบบและการส่งมอบการเลียนแบบ miRNA เทียมจึงเป็นสิ่งจำเป็น เนื่องจากการถ่ายโอนยีนที่อาศัยไวรัสอาจไม่สามารถบรรลุวัตถุประสงค์ที่ต้องการได้อย่างมีประสิทธิผล
การศึกษาในปัจจุบันแสดงให้เห็นว่าการให้ 'ยาพันธุกรรม' ที่มีประสิทธิภาพสามารถกระตุ้นให้เกิดความแตกต่างและการแพร่กระจายของ cardiomyocyte ซึ่งจะช่วยกระตุ้นการซ่อมแซมหัวใจในแบบจำลองสัตว์ขนาดใหญ่ - หมูที่นี่ซึ่งมีกายวิภาคของหัวใจและสรีรวิทยาคล้ายกับมนุษย์ ปริมาณจะมีความสำคัญอย่างยิ่ง การศึกษานี้ตอกย้ำความน่าสนใจของ miRNAs ในฐานะเครื่องมือทางพันธุกรรม เนื่องจากความสามารถในการควบคุมและควบคุมระดับของยีนหลายตัวในเวลาเดียวกัน การศึกษาจะย้ายไปทำการทดลองทางคลินิกในไม่ช้า การใช้การรักษานี้ การรักษาแบบใหม่และมีประสิทธิภาพสามารถพัฒนาสำหรับโรคหลอดเลือดหัวใจที่รุนแรงได้
***
{คุณสามารถอ่านรายงานการวิจัยต้นฉบับได้โดยคลิกลิงก์ DOI ที่ระบุด้านล่างในรายการแหล่งที่มาที่อ้างอิง}
แหล่งที่มา (s)
1. Gabisonia K. et al. พ.ศ. 2019 การบำบัดด้วย MicroRNA ช่วยกระตุ้นการซ่อมแซมหัวใจที่ไม่สามารถควบคุมได้หลังจากกล้ามเนื้อหัวใจตายในสุกร ธรรมชาติ. https://doi.org/10.1038/s41586-019-1191-6
2. Eulalio A. และคณะ 2012. การตรวจคัดกรองตามหน้าที่ระบุ miRNAs ที่กระตุ้นการสร้างใหม่ของหัวใจ ธรรมชาติ. 492. https://doi.org/10.1038/nature11739
