Новый препарат ограничивает повреждение сердечной мышцы от сердечного приступа
Экспериментальный препарат показал большие перспективы в ограничении ущерба, который сердечный приступ может нанести сердцу. Он нацелен на белок, который играет центральную роль в гибели клеток сердечной мышцы.
Испытания на мышах показали, что препарат может значительно уменьшить повреждение сердца в результате сердечного приступа.
Низкомолекулярный препарат блокирует белок MAP4K4, который передает сигналы окислительного стресса, вызывающие гибель клеток сердечной мышцы и повреждение тканей.
«Не существует методов лечения, - говорит ведущий исследователь доктор Майкл Д. Шнайдер из Имперского колледжа Лондона в Соединенном Королевстве, - которые непосредственно решают проблему гибели мышечных клеток, и это станет революцией в лечении сердечных приступов. . »
Шнайдер и команда сообщают о своих выводах в статье, которая теперь публикуется в журнале. Стволовая клетка.
Там они также описывают, как они вырастили сердечную ткань из стволовых клеток человека и разработали способ моделирования «сердечного приступа в тарелке» для тестирования препарата.
Сердечный приступ и сердечная недостаточность
Сердечный приступ - это общее название инфаркта миокарда, что означает отмирание ткани сердечной мышцы из-за нехватки кислорода и питательных веществ. Это происходит, когда сгусток закупоривает одну из артерий, по которым кровь, богатая питательными веществами и кислородом, поступает к сердцу.
Когда они не получают достаточно кислорода и питательных веществ, сердечные клетки подвергаются стрессу, генерируют сигналы стресса и в конечном итоге умирают.
Потеря клеток повреждает сердечную мышцу, в результате чего сердце работает менее эффективно. Это приводит к сердечной недостаточности - состоянию, при котором сердце не может перекачивать достаточно крови для удовлетворения потребностей организма.
По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC), около 5,7 миллиона взрослых в США страдают сердечной недостаточностью.
Люди с сердечной недостаточностью борются с повседневными делами и легко задыхаются. Они почти все время чувствуют слабость и усталость, им трудно дышать, когда они лежат. Другие симптомы включают прибавку в весе и отеки в ступнях, лодыжках, ногах и животе.
Благодаря таким методам лечения, как препараты, разрушающие тромбы, и стенты, удерживающие артерии открытыми, все больше людей переживают сердечные приступы. Это означает, что число людей, страдающих сердечной недостаточностью, также увеличивается.
Снижение гибели клеток от окислительного стресса
Стресс сигнализирует о том, что сердечный приступ в сердечной мышце также возникает после восстановления кровотока.
Таким образом, хотя восстановление кровотока после сердечного приступа крайне важно, также необходимо добавить лечение, ограничивающее это «реперфузионное повреждение». Ученые уже давно ищут такие способы лечения.
Доктор Шнайдер и его команда первыми раскрыли роль MAP4K4 в процессе, посредством которого сердечный приступ, вызывая окислительный стресс, убивает клетки сердечной мышцы.
В своем исследовании они обнаружили, что MAP4K4 активен в тканях сердца людей с сердечной недостаточностью, а также у мышей после сердечного приступа.
Затем они разработали ряд «высокоселективных» низкомолекулярных блокаторов MAP4K4 и продемонстрировали, что их использование может эффективно защищать клетки сердечной мышцы человека от «летального экспериментального повреждения».
Они использовали химические вещества, чтобы вызвать окислительный стресс в клетках сердца и ткани сердечной мышцы человека, которые они вырастили из индуцированных человеком плюрипотентных стволовых клеток.
Команда наблюдала, как окислительный стресс активировал MAP4K4 и как повышение уровня белка также сделало клетки сердечной мышцы более чувствительными к нему. С другой стороны, блокирование белка защищает клетки от гибели, вызванной стрессом.
Впервые испытал лекарство на клетках человека
После клеточных экспериментов ученые выбрали одну небольшую молекулу-кандидата и направили ее «в дальнейшие исследования на мышах».
Ученые обнаружили, что введение мышам препарата через 1 час после восстановления кровотока к сердцу снижает реперфузионное повреждение «более чем на 50 процентов».
Исследователи надеются, что их результаты приведут к инъекции, которую врачи могут сделать людям, которые собираются пройти баллонную ангиопластику, чтобы открыть заблокированную артерию после сердечного приступа.
Другая возможность заключается в том, что такое лекарство также может помочь ограничить повреждение сердечной мышцы от сердечных приступов в регионах, где нет быстрого доступа к лечению, восстанавливающему кровоток.
Команда считает, что, поскольку они тестировали препарат на модели, которую они разработали с использованием стволовых клеток человека, у него должны быть хорошие шансы на успех в клинических испытаниях на людях.
«Одна из причин, по которой многие сердечные препараты не прошли клинические испытания, может заключаться в том, что они не были протестированы на человеческих клетках до клиники. Использование как человеческих клеток, так и животных позволяет нам быть более уверенными в молекулах, которые мы используем ».
Д-р Майкл Д. Шнайдер
