การใช้โมเลกุลขนาดเล็กเพื่อสร้างเนื้อเยื่อหัวใจใหม่
งานวิจัยใหม่ซึ่งปรากฏในวารสาร การสื่อสารธรรมชาติ แสดงให้เห็นว่าการส่งโมเลกุลเล็ก ๆ สองตัวไปยังหนูช่วยให้หัวใจของพวกมันงอกใหม่ได้หลังจากหัวใจวาย
โรคหัวใจเป็นสาเหตุการเสียชีวิตอันดับต้น ๆ ในสหรัฐอเมริกาและมีผู้เสียชีวิตเกือบ 1 ใน 4 ของประเทศ
เหตุการณ์ที่ไม่พึงประสงค์เกี่ยวกับหัวใจและหลอดเลือดเช่นหัวใจวายมักจะทำลายเซลล์ที่ประกอบเป็นกล้ามเนื้อหัวใจ
เซลล์เหล่านี้เรียกว่าคาร์ดิโอไมโอไซต์และการสูญเสียไปทำให้ผู้คนเสี่ยงต่อการเป็นโรคหัวใจล้มเหลวซึ่งเป็นภาวะที่หัวใจไม่สามารถสูบฉีดเลือดไปยังส่วนอื่น ๆ ของร่างกายได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ฉันทามติทางวิทยาศาสตร์คือหัวใจของผู้ใหญ่ไม่สามารถสร้างคาร์ดิโอไมโอไซต์ใหม่ได้อีกต่อไป ความไม่สามารถนี้เป็นสาเหตุที่หัวใจไม่สามารถสร้างตัวเองใหม่ได้หลังจากหัวใจวายเมื่อสูญเสียคาร์ดิโอไมโอไซต์จำนวนมาก
อย่างไรก็ตามการวิจัยใหม่ทำให้ความหวังในการปกป้องเนื้อเยื่อหัวใจที่เสียหายโดยใช้โมเลกุลขนาดเล็กที่เรียกว่า microRNAs
ทำไม microRNA จึงมีความสำคัญต่อหัวใจ
MicroRNAs ควบคุมการทำงานของยีนและสามารถพบได้มากมายเมื่อหัวใจกำลังพัฒนา
การวิจัยที่ผ่านมาได้ระบุกลุ่มของ microRNA ที่เรียกว่า miR-17-92 ซึ่งควบคุมการแพร่กระจายของคาร์ดิโอไมโอไซต์ Da-Zhi Wang, Ph.D. , นักวิจัยโรคหัวใจที่ Boston Children’s Hospital และศาสตราจารย์ด้านกุมารเวชศาสตร์ที่ Harvard Medical School ในบอสตันรัฐแมสซาชูเซตส์เป็นผู้นำการวิจัยก่อนหน้านี้
ตอนนี้ศ. วังและเพื่อนร่วมงานได้ขยายสมาชิกสองคนของตระกูล microRNA นี้: miR-19a และ miR-19b
ในการศึกษาครั้งใหม่ศ. วังและเพื่อนร่วมงานของเขาแสดงให้เห็นว่าโมเลกุล microRNA ทั้งสองนี้สามารถกระตุ้นการสร้างหัวใจใหม่หลังจากกล้ามเนื้อหัวใจตายได้อย่างไร
การค้นพบนี้สามารถช่วยป้องกันภาวะหัวใจล้มเหลวหลังจากหัวใจวายซึ่งเป็นไปตามที่นักวิจัยกล่าวว่า "สาเหตุอันดับต้น ๆ ของการเสียชีวิตและการเจ็บป่วยในมนุษย์"
ผลกระทบระยะสั้นและระยะยาวของ microRNAs
ศ. วังและทีมงานใช้เมาส์แบบจำลองหัวใจวายและส่ง microRNAs ในสองวิธีที่แตกต่างกัน
ประการแรกพวกมันให้โมเลกุลที่เคลือบด้วยไขมันโดยตรงกับหนู ประการที่สองนักวิจัยได้วาง microRNAs ไว้ในไวรัสที่เกี่ยวข้องกับอะดีโนนั่นคือเวกเตอร์การบำบัดด้วยยีนที่กำหนดเป้าหมายไปที่หัวใจ
ด้วยวิธีการจัดส่งทั้งสองวิธีผลลัพธ์ที่ได้มีแนวโน้มดีทั้งในระยะยาวและระยะสั้น
กล่าวคือในช่วง 10 วันแรกหลังจากหัวใจวาย microRNAs จะลดการตายของเซลล์และหยุดปฏิกิริยาการอักเสบที่มักจะทำลายกล้ามเนื้อหัวใจในระหว่างที่หัวใจวาย
นักวิจัยยังได้ทำการวิเคราะห์การถอดเสียงทั้งจีโนมซึ่งเผยให้เห็นว่า miR-19a / 19b ยับยั้งยีนที่ควบคุมการตอบสนองต่อการอักเสบและการตายของเซลล์เฉียบพลันได้อย่างไร
เมื่อเวลาผ่านไปหัวใจของหนูที่ได้รับโมเลกุลจะมีเนื้อเยื่อที่แข็งแรงมากขึ้นเนื้อเยื่อที่เสียหายน้อยลงความสามารถในการหดตัวของกล้ามเนื้อหัวใจดีขึ้นและลดคาร์ดิโอไมโอแพทีที่ขยายตัวซึ่งเป็นภาวะที่กล้ามเนื้อหัวใจบางลงซึ่งในที่สุดจะทำให้หัวใจอ่อนแอลง
“ จุดประสงค์เริ่มแรกคือการช่วยชีวิตและปกป้องหัวใจจากความเสียหายในระยะยาว” ศ. วังอธิบาย “ ในระยะที่สองเราเชื่อว่าไมโครอาร์เอ็นเอช่วยในการเพิ่มจำนวนของคาร์ดิโอไมโอไซต์”
ข้อดีของการบำบัดด้วย microRNA
นักวิจัยอธิบายถึงประโยชน์ของการบำบัดด้วย microRNA ซึ่งแตกต่างจากยีนบำบัดพวกเขากล่าวว่าโมเลกุลของไมโครอาร์เอ็นเอจะไม่อยู่ในหัวใจหลังจากที่พวกเขาบรรลุจุดประสงค์แล้ว
“ พวกเขาไปได้เร็วมากและใช้เวลาไม่นาน แต่ก็มีผลในการซ่อมแซมหัวใจที่เสียหายได้ยาวนาน” Jinghai Chen หนึ่งในผู้เขียนการศึกษาที่เกี่ยวข้องอธิบาย
“ เราให้หนูเพียงนัดเดียวเมื่อหัวใจต้องการความช่วยเหลือมากที่สุดจากนั้น […] เรายังคงตรวจสอบระดับการแสดงออกของ miRNA19a / b หลังการฉีด” เฉินกล่าวเสริม “ หลังจากผ่านไปหนึ่งสัปดาห์การแสดงออกลดลงสู่ระดับปกติ แต่การป้องกันใช้เวลานานกว่าหนึ่งปี”
“ MicroRNAs ถือเป็นคำมั่นสัญญาที่ยิ่งใหญ่ในการเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพในการต่อสู้กับโรคหัวใจและหลอดเลือด” เขียนนักวิจัยซึ่งกำลังวางแผนที่จะทดสอบการรักษาในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาดใหญ่ก่อนที่จะย้ายไปศึกษาในมนุษย์ ศ. วังและเพื่อนร่วมงานสรุป:
“ [M] iR-19a / 19b-mediated การป้องกันโรคหัวใจในระยะเริ่มต้นสามารถเปิดหน้าต่างสู่การพัฒนาวิธีการรักษาที่มีประสิทธิภาพสำหรับโรคหัวใจวายและก่อให้เกิดประโยชน์อย่างมากต่อผู้ป่วยโรคหัวใจล้มเหลว”
