فن‌آوری جدید پس از یک حمله قلبی، سلول‌های قلب را ترمیم و دوباره تولید می‌کند

منتشر شده در scitechdaily به تاریخ ۲۵ جولای، ۲۰۲۲
لینک منبع: New Technology Repairs and Regenerates Heart Cells After a Heart Attack

یک «استراتژی بالینی قدرتمند» برای درمان بیماری‌های قلبی ممکن است ناشی از کشف اخیر باشد.

محققان دانشگاه هوستون یک تکنیک پیشگامانه را توسعه داده‌اند که در موش‌ها نه تنها سلول‌های ماهیچه قلب را بعد از انفارکتوس میوکارد (یا حمله قلبی) احیا می‌کند بلکه به سلول‌ها کمک می‌کند تا دوباره تولید شوند.

به گفته رابرت شوارتز، هیو روی و لیلی کرانز کولن، استاد برجسته زیست‌شناسی و بیوشیمی در کالج علوم طبیعی و ریاضیات UH، کشف پیشگامانه، که در مجله Cardiovascular Aging منتشر شد، این پتانسیل را دارد که به یک استراتژی بالینی قدرتمند برای درمان بیماری‌های قلبی در افراد تبدیل شود.

روش ابتکاری مورد استفاده توسط تیم مطالعه، عوامل رونویسی جهش‌یافته را که پروتئین‌هایی هستند که تبدیل DNA به RNA را تنظیم می‌کنند، به قلب موش با استفاده از پیام‌رسان مصنوعی اسید ریبونوکلئیک (mRNA) می‌رساند.

شوارتز، استادیار پژوهشی زیست‌شناسی و بیوشیمی، که این مطالعه را با سییو شیائو و دیناکار ایر، که اخیراً فارغ‌التحصیل دکترا هستند، رهبری می‌کرد، گفت: «هیچ‌کس تا این حد قادر به انجام این کار نبوده‌است و ما فکر می‌کنیم که این کار می‌تواند به یک درمان ممکن برای انسان‌ها تبدیل شود.»

ریبونوکلئوتید پیام‌رسان (mRNA) مصنوعی به رشد شبه سلول بنیادی کمک می‌کند.

محققان نشان دادند که دو فاکتور رونویسی جهش‌یافته، یعنی Stemin و YAP5SA، پشت سر هم برای افزایش تکثیر کاردیومیوسیت‌ها یا سلول‌های عضله قلب جدا شده از قلب موش کار می‌کنند. این آزمایش‌ها در شرایط آزمایشگاهی بر روی ظروف کشت بافت انجام شد.

شیائو گفت: «آنچه که ما سعی داریم انجام دهیم این است که کاردیومیوسیت ها را به حالتی شبیه سلول‌های بنیادی‌تر تبدیل کنیم تا بتوانند بازسازی و تکثیر شوند.»

فاکتور Stemin به نوبه خود خواص شبه‌سلول بنیادی را از کاردیومیوسیت‌ها می‌گیرد. نقش حیاتی استمین در آزمایشات آن‌ها توسط ایر کشف شد، او گفت که عامل رونویسی یک «تغییردهنده بازی» است. در همین حال، YAP5SA با تقویت رشد اندام که باعث می شود میوسیت ها حتی بیشتر تکثیر شوند، کار می کند.

در یک یافته جداگانه منتشر شده در همان مجله، این تیم گزارش خواهد داد که ستمین و YAP5SA قلب موش را در شرایط in vivo ترمیم کرده‌اند. قابل‌ذکر است که هسته‌های میوسیت حداقل ۱۵ برابر در ۲۴ ساعت پس از تزریقات قلب که فاکتورهای رونویسی را تحویل می‌دادند، تکثیر شدند.

بردلی مک کانل، استاد داروشناسی، و دانشجوی تحصیلات تکمیلی، امیلیو لوسرو، در دانشکده داروسازی UH با تولید مدل موش بالغ انفارکتوس‌شده در این مطالعه همکاری کردند.

شوارتز گفت: «وقتی هر دو فاکتور رونویسی به قلب موش بالغ دچار سکته تزریق شدند، نتایج حیرت‌انگیزی حاصل شد.» در آزمایشگاه مشخص شد که میوسیت‌های قلبی به سرعت در عرض یک روز تکثیر می‌شوند، در حالی که قلب در طول ماه آینده با عملکرد پمپاژ تقریبا نرمال قلبی با اسکار اندک ترمیم می‌شود.

به گفته شیائو، مزیت افزوده استفاده از mRNA مصنوعی این است که برخلاف انتقال ویروسی، طی چند روز ناپدید می‌شود. درمان‌های ژنی که توسط بردارهای ویروسی به سلول‌ها منتقل می‌شوند، نگرانی‌های مربوط به ایمنی زیستی را افزایش می‌دهند زیرا به راحتی نمی‌توان آن‌ها را متوقف کرد. از سوی دیگر، تحویل مبتنی‌بر mRNA، به سرعت تغییر می‌کند و ناپدید می‌شود.

تعداد محدودی از کاردیومیوسیت‌ها

شوارتز و ایر چندین سال بر روی این مطالعه کار کردند و شیائو بر روی این تحقیق در سراسر مطالعات دکترای خود در UH تمرکز کرد. او در پاییز سال ۲۰۲۰ فارغ‌التحصیل شد.

شیائو گفت: «من از اینکه روی این موضوع کار کرده‌ام احساس غرور و خوشبختی می‌کنم.» «این یک مطالعه بزرگ در بازسازی قلب است به خصوص با توجه به استراتژی هوشمند استفاده از mRNA برای ارائه Stemin و YAP5SA.»

این یافته‌ها به ویژه مهم هستند زیرا کم‌تر از ۱٪ از سلول‌های ماهیچه قلب بالغ می‌توانند دوباره تولید شوند. او گفت: «اغلب مردم با همان کاردیومیوسیت‌هایی که در ماه اول زندگی داشتند می‌میرند.» وقتی یک حمله قلبی وجود دارد و سلول‌های ماهیچه قلب می‌میرند، توانایی انقباض قلب می‌تواند از دست برود.

این متن با استفاده از ربات ‌ترجمه مقالات پزشکی و سلامت ترجمه شده و به صورت محدود مورد بازبینی انسانی قرار گرفته است.در نتیجه می‌تواند دارای برخی اشکالات ترجمه باشد.

مقالات لینک‌شده در این متن می‌توانند به صورت رایگان با استفاده از مقاله‌خوان ترجمیار به فارسی مطالعه شوند.