心不全：新薬は病気を止め、心臓機能を改善する可能性があります
心不全は、心臓が血液を効果的に送り出す能力を失ったときに発生します。現在の治療法は、病気の悪化を遅らせたり止めたりすることができますが、それを元に戻すことはできません。現在、科学者たちは心不全を抑えるだけでなく、心臓の血液ポンプ能力を改善することができる分子を設計しました。
実験薬を開発・試験したブラジルと米国の研究者たちは、「ミトフシン1-β2PKC会合の選択的拮抗薬」の略である「SAMβA」と名付けました。
研究者が心不全のラットにそれを与えたとき、分子は病気の進行を止めるだけでなく、心筋が収縮する能力を改善することによってその重症度を軽減しました。
ジャーナル ネイチャーコミュニケーションズ 研究者がSAMβAをどのように開発し、心臓細胞と心不全のげっ歯類モデルでテストしたかについての論文を発表しました。
「現在使用されている薬」と、ブラジルのサンパウロ大学の生物医科学研究所の教授である最初の研究著者であるJulio C. B. Ferreiraは、「病気の進行を止めますが、決して退行させません」と述べています。
SAMβAは、タンパク質ミトフシン1（Mfn1）とベータIIプロテインキナーゼC（β2PKC）の間の特定の相互作用をブロックすることによって機能します。ミトコンドリアは、細胞体内の小さな区画であり、化学エネルギー細胞が機能して生きる必要があります。
「この特定の相互作用を調節することにより、進行を停止し、病気をより軽度の段階に退行させることができることを示しました」とフェレイラ教授は説明します。
心不全と原因
米国疾病予防管理センター（CDC）の最新の統計によると、2016年には米国で約570万人が心不全で生活しています。
体の臓器や組織は、機能して健康を維持するために、酸素と栄養素が豊富な血液を絶えず供給する必要があります。
心不全は、心臓が血液を送り出す能力が体のニーズと一致しない場合に発生します。
健康な心臓では、心筋が収縮し、酸素を含んだばかりの血液を大動脈に送り込み、そこから体の残りの部分に移動します。
心不全の人では、心筋が弱くなったり損傷したりして完全に収縮せず、臓器内に溜まった血液が残ります。
心不全の人は、疲れや倦怠感を感じることが多く、日常生活の中で息切れを感じることがあります。また、横になると呼吸に苦労することもあり、胃、足首、足、脚の腫れのために体重が増えることもあります。
心不全の最も一般的な原因は、心臓を弱めたり損傷させたりする病気や状態です。これらには、冠状動脈疾患、心臓発作、高血圧、および糖尿病が含まれます。
SAMβAは「選択的」です
心不全はタンパク質β2PKCを過剰産生します。ブラジルの何人かの研究者による以前の研究は、タンパク質をブロックすることで心不全の人々の心臓機能が改善されることを示しました。
しかし、彼らが使用したβ2PKC阻害剤は心臓機能を改善しましたが、それはまたタンパク質が心臓を助ける他のことをするのを止めました。
新しい研究が示しているのは、SAMβAが「より選択的」であるということです。それは1つの特定の相互作用をブロックするだけであり、それはβ2PKCがMfn1と持っているもの、つまりミトコンドリアの機能に影響を与えるものです。 β2PKCの他の相互作用には影響しません。
これを示すために、チームは、細胞、げっ歯類、および心不全の人々からの心臓組織のサンプルで一連のテストを実施しました。
これは、β2PKCがミトコンドリアの外壁に蓄積し、それにリン酸基を付加することによってMfn1の機能を化学的に変化させることを明らかにしています。これは「心不全における断片化された機能不全のミトコンドリアの蓄積」につながります、と研究の著者は述べています。
科学者たちは、β2PKCがMfn1のリン酸化を変化させるプロセスを呼びます。これは、タンパク質の機能を変化させるための細胞内の「最も一般的な」メカニズムの1つです。
チームはさまざまな化合物を実験して、β2PKCとMfn1の間のこの相互作用をブロックし、ミトコンドリアへのその後の損傷を防ぐことができる候補分子を見つけました。
彼らは、β2PKC-Mfn1相互作用をブロックできる6つの分子を特定しましたが、これらのうち、SAMβAだけがβ2PKCの他の相互作用に影響を与えない方法でそれを行いました。
ヒトの心臓細胞を使用したテストでは、心不全の治療にすでに使用されている薬と同様に、SAMβAが病気の進行を抑えることができることが示されました。
しかし、1980年代から多くの治療が行われている従来の治療法とは異なり、SAMβAはさらに一歩進んで、心臓細胞の収縮能力を高めました。これは、血液を効果的に送り出すために不可欠です。
研究者らは、SAMβAが心臓細胞の酸化ストレスのマーカーも減少させることを観察しました。細胞がそれに対して自分自身を守ることができない場合、酸化ストレスは細胞死を引き起こす可能性があります。
最後の一連のテストでは、チームは心臓発作を誘発することによってラットに心不全を誘発しました。プラセボを投与されたラットとは異なり、SAMβAを投与されたラットは心不全の兆候を示さなくなり、心機能の改善を示しました。
臨床治療に向けて前進するために、他のチームは今、分子を独立してテストする必要があります。他の心不全薬との適合性をチェックする必要もあります。
「他のグループによる我々の発見の検証と再現は、心不全の治療に使用するためのSAMβAを開発するプロセスにとって重要です。この目的のために、民間部門と公共部門のパートナーを探しています。」
フリオC.B.フェレイラ教授
