新薬は心臓発作による心筋への損傷を制限します
実験薬は、心臓発作が心臓に与える可能性のある損傷を制限する上で大きな期待を示しています。心筋細胞の死に中心的な役割を果たすタンパク質を標的としています。
マウスでのテストは、薬が心臓発作による心臓損傷を著しく減らすことができることを明らかにしました。
小分子薬は、心筋細胞の死と組織の損傷を引き起こす酸化ストレス信号を中継するタンパク質MAP4K4をブロックします。
「既存の治療法はありません」と、英国のインペリアルカレッジロンドンの主任研究員であるマイケルD.シュナイダー博士は言います。「筋肉細胞死の問題に直接対処します。これは心臓発作の治療における革命となるでしょう。 。」
シュナイダーとチームは、現在ジャーナルに掲載されている論文で調査結果を報告しています セルステムセル.
そこでは、人間の幹細胞から心臓組織を成長させ、薬物をテストするための「皿の中の心臓発作」をモデル化する方法を開発した方法についても説明しています。
心臓発作と心不全
心臓発作は心筋梗塞の一般名であり、酸素と栄養素の不足による心筋組織の死を意味します。これは、血餅が、栄養素と酸素が豊富な血液を心臓に運ぶ動脈の1つを塞ぐときに発生します。
十分な酸素と栄養素が得られないと、心臓細胞にストレスがかかり、ストレス信号が生成され、最終的には死にます。
細胞が失われると心筋が損傷し、心臓のポンプ効率が低下します。これは心不全につながります。心不全は、心臓が体のニーズを満たすのに十分な血液を送り出すことができない状態です。
米国疾病予防管理センター（CDC）によると、米国では約570万人の成人が心不全を患っています。
心不全の人は日常生活に苦労し、息を切らしやすくなります。彼らはほとんどいつも体が弱くて疲れていて、横になると呼吸が困難になります。その他の症状には、体重増加や足、足首、脚、胃の腫れなどがあります。
血栓を壊す薬や動脈を開いたままにするステントなどの治療法のおかげで、心臓発作を乗り切る人が増えています。これは、心不全を抱えて生きる人の数も増えていることを意味します。
酸化ストレスによる細胞死の減少
心臓発作が心筋に誘発するストレス信号は、血流の回復後にも発生します。
したがって、心臓発作後の血流を回復することは重要ですが、この「再灌流障害」を制限する治療法を追加する必要もあります。科学者たちはしばらくの間そのような治療法を探してきました。
シュナイダー博士と彼のチームは、心臓発作が酸化ストレスを誘発することによって心筋細胞を殺すプロセスにおけるMAP4K4の役割を最初に明らかにしました。
彼らの調査では、MAP4K4が心不全の人の心臓組織で、また心臓発作後のマウスでも活性があることを明らかにしました。
次に、MAP4K4の「高度に選択的な」小分子ブロッカーをいくつか考案し、それらの使用が「致命的な実験的損傷」からヒト心筋細胞を効果的に保護できることを実証しました。
彼らは化学物質を使用して、ヒト人工多能性幹細胞から成長した心臓細胞とヒト心筋組織に酸化ストレスを誘発しました。
チームは、酸化ストレスがどのようにMAP4K4を活性化し、タンパク質のレベルを上げると心筋細胞がどのようにそれに対してより敏感になるかを観察しました。一方、タンパク質をブロックすると、ストレスによる死から細胞が保護されました。
ヒト細胞で最初に薬物をテストする
細胞実験に続いて、科学者たちは1つの候補小分子を選択し、それを「マウスでのさらなる概念実証研究に」進めました。
チームは、心臓への血流を回復してから1時間後にマウスに薬を投与すると、再灌流障害が「50％以上」減少することを発見しました。
研究者たちは、彼らの発見が、心臓発作の後に閉塞した動脈を開くためにバルーン血管形成術を受けようとしている人々に医師が与えることができる注射につながることを望んでいます。
別の可能性は、そのような薬が血流を回復する治療への迅速なアクセスがない地域での心臓発作による心筋の損傷を制限するのにも役立つ可能性があるということです。
チームは、ヒト幹細胞を使用して開発したモデルで薬剤をテストしたため、ヒトの臨床試験に成功する可能性が高いと考えています。
「多くの心臓薬が臨床試験で失敗した理由の1つは、それらが診療所の前にヒト細胞でテストされていないことである可能性があります。人間の細胞と動物の両方を使用することで、私たちが前進する分子についてより自信を持つことができます。」
マイケルD.シュナイダー博士
