Генная терапия может помочь при сердечной недостаточности

Генная терапия может помочь при сердечной недостаточности

В исследовании на животных, исследователи из Вашингтонского университета выявили, что генная терапия может усиливать функцию сердечной мышцы. Данное открытие позволяет предположить, что терапия может применяться для лечения пациентов, перенесших инфаркт миокарда и другие болезни сердца. Под руководством профессора и вице-председателя отделения биоинженерии Вашингтонского университета, Майкла Ренье и доктора Чака Марри, директора Центра сердечно-сосудистой биологии и содиректора Института стволовых клеток и регенеративной медицины при Вашингтонском университете, данное исследование было опубликовано в журнале «Proceedings of the National Academy of Sciences» (PNAS).

Как правило, сокращения мышц зависит от молекулы нуклеотида, которая называется аденозин-5-трифосфат (АТФ). Другие природные нуклеотиды также могут сокращать сердечную мышцу, но, в большинстве случаев, они менее эффективными, чем АТФ.
В более раннем исследовании Ренье, Марри и его коллеги обнаружили, что одна естественная молекула, под названием 2 дезокси-АТФ (дАТФ), была на самом деле более эффективна в стимулировании сокращения мышц, увеличении скорости и силы сокращения, чем ATФ, по крайней мере, в краткосрочной перспективе.

В новом исследовании PNAS, исследователи хотели проверить будет ли этот эффект устойчивым. Для этого они использовали генную инженерию, чтобы создать штамм мышей, клетки которых производили более высокие уровни фермента, называемого рибонуклеотидредуктаза, который преобразует предшественник АТФ, аденозин-5-дифосфат или АДФ, в дАДФ, который в свою очередь, быстро превращается в дАТФ.

«То, что дАТФ может выступать в качестве «супер-топлива» для сократительных механизмов сердца, или миофиламентов, предоставляет возможности для лечения различных заболеваний связанных с сердечной недостаточностью», — сказал Ренье, — «интересный аспект данного исследования и нашей работы заключается в том, что относительно небольшое увеличение дАТФ в клетках сердца оказывает сильное влияние на работу сердца».

Исследователи обнаружили, что увеличение производства фермента рибонуклеотидредуктазы увеличивало концентрацию дАТФ в клетках сердца примерно в десять раз, и хотя этот уровень все же составлял менее 1-2 процентов от общего числа АТФ, рост приводил к устойчивому улучшению функции сердечной мышцы, и с помощью генной инженерии сердца начинало работать быстрее и с большей силой.

«Похоже, что мы наткнулись на важный метод, который использует природа для регулирования сердечных сокращений», — добавил Марри, — «Тот же метод клетки сердца используют для создания строительных блоков ДНК во время эмбрионального роста и дАТФ усиливает сокращения, когда сердце взрослого испытывает механический стресс».

Важно отметить, что повышенный эффект дАТФ достигался без дополнительных метаболических потребностей. Это предполагает, что изменения в долгосрочной перспективе не повредят функционированию клетки. Авторы пишут, что данное открытие говорит о том, что терапия, которая заключается в увеличении уровня дАТФ в клетках сердца, может оказаться эффективным средством для лечения сердечной недостаточности.


Источник:
sciencedaily.com