Инъекции РНК-«инструкций» для синтеза белков запустили активный рост клеток сердечной мышцы и позволили лабораторным мышам полностью восстановиться после инфаркта всего за месяц.
©Duke University School of Nursing
Ученые из Хьюстонского университета продемонстрировали новый подход к восстановлению сердечной мышцы после инфаркта. Для этого клетки возвращаются к состоянию стволовых с помощью специальных молекул РНК, после чего самостоятельно регенерируют поврежденные ткани.
Такая терапия отлично показала себя в экспериментах с лабораторными мышами: спустя месяц после модельного инфаркта животные почти полностью восстановились. Об этом сообщается в паре статей (1, 2), опубликованных в The Journal of Cardiovascular Aging.
Клетки сердечной мышцы (кардиомиоциты) восстанавливаются после повреждения крайне плохо. Как правило, дело заканчивается образованием полуживой шрамированной ткани, которая не способна сокращаться. Это ведет к ослаблению функций сердца и повышенному риску новых инфарктов.
Именно поэтому восстановлению клеток сердечной мышцы ученые и медики уделяют особое внимание и активно пытаются стимулировать такие процессы. Одно из направлений работы — «перепрограммирование» клеток с их временным возвращением в состояние стволовых, активно делящихся и растущих.
Роберт Шварц (Robert Schwartz) и его коллеги из Хьюстонского университета идентифицировали пару белков, играющих роль факторов транскрипции. Опыты с клеточными культурами кардиомиоцитов in vitro показали, что, регулируя активность определенных генов, Stemin и YAP5SA стимулируют клеточное деление и рост. Этой работе посвящена первая из статей, опубликованных недавно учеными. Вторая описывает первые опыты с Stemin и YAP5SA in vivo, на лабораторных животных.
Поврежденные участки сердца у мышей, получавших коктейль мРНК (справа) активно регенерировали, тогда как у животных контрольной группы (слева) почти не восстановились / ©Xiao et al., 2022
Для доставки белковых факторов в организм авторы закодировали их в виде молекул матричной РНК (мРНК). Такие молекулы могут служить инструкциями для рибосом, запуская синтез соответствующих белков прямо внутри клетки, — напомним, именно подобный подход лежит в основе некоторых успешных вакцин от Covid-19 (включая вакцину, созданную Moderna и Pfizer) и активно апробируется для создания препаратов от других вирусных заболеваний.
Ученые синтезировали нужные мРНК и инъецировали их в сердечную мышцу модельных мышей после перенесенного «инфаркта» — такие животные проходят целенаправленные манипуляции, создающие у них соответствующие поражения сердца.
Уже через сутки кардиомиоциты у них делились в 15 раз активнее, чем у мышей, не получавших экспериментальный препарат, а восстановление поврежденных тканей проходило намного быстрее. Через месяц функции сердца восстановились практически полностью, без образования шрамированной ткани.
