小分子を使用して心臓組織を再生する
ジャーナルに掲載された新しい研究 ネイチャーコミュニケーションズ、 は、2つの小分子をマウスに送達すると、心臓発作後の心臓の再生に役立つことを示しています。
心臓病は米国の主要な死因であり、米国では4人に1人が死亡しています。
心臓発作などの有害な心血管イベントは、通常、心筋を構成する細胞に損傷を与えます。
これらの細胞は心筋細胞と呼ばれ、それらを失うと心不全のリスクがあります。これは、心臓が体の残りの部分に血液を効果的に送り出すことができない状態です。
科学的コンセンサスは、成人の心臓はもはや新しい心筋細胞を作り出すことができないというものです。この無力さは、膨大な数の心筋細胞が失われたときに心臓発作の後に心臓がそれ自体を再生できない理由です。
しかし、新しい研究は、マイクロRNAと呼ばれる小分子を使用して損傷した心臓組織を保護するという希望を新たにします。
マイクロRNAが心臓にとって重要である理由
マイクロRNAは遺伝子機能を制御し、心臓が発達しているときに豊富に見られます。
過去の研究では、心筋細胞の増殖を制御するmiR-17-92と呼ばれるマイクロRNAのクラスターが特定されています。ボストン小児病院の心臓病学研究者であり、マサチューセッツ州ボストンのハーバード大学医学部の小児科教授であるDa-Zhi Wang博士は、この以前の研究を主導しました。
現在、Wang教授と彼の同僚は、このmicroRNAファミリーの2つのメンバーであるmiR-19aとmiR-19bにズームインしました。
新しい研究では、Wang教授と彼の同僚は、これら2つのマイクロRNA分子が心筋梗塞後の心臓再生をどのように促進できるかを示しています。
研究者によると、この調査結果は、心臓発作後の心不全の予防に役立つ可能性があります。これは、「人間の死亡率と罹患率の主な原因」です。
microRNAの短期的および長期的効果
王教授とチームは心臓発作のマウスモデルを使用し、2つの異なる方法でマイクロRNAを送達しました。
まず、脂質でコーティングされた分子をマウスに直接投与しました。第二に、研究者らは、マイクロRNAをアデノ随伴ウイルス、つまり心臓を標的とした遺伝子治療ベクターに配置しました。
両方の配信方法で、結果は長期的にも短期的にも有望でした。
つまり、心臓発作後の最初の10日間で、マイクロRNAは細胞死を減らし、心臓発作中に心筋に通常損傷を与える炎症反応を停止させました。
研究者らはまた、miR-19a / 19bが炎症反応と急性細胞死を制御する遺伝子をどのように抑制したかを明らかにしたゲノムワイドなトランスクリプトーム解析を実施しました。
時間の経過とともに、分子を受け取ったマウスの心臓は、より健康な組織、損傷の少ない組織、より良い心筋収縮性、および拡張型心筋症（心筋が薄くなり、最終的には心臓が弱くなる状態）が減少しました。
「最初の目的は、心臓を救助し、長期的な損傷から保護することです」と王教授は説明します。 「第2段階では、マイクロRNAが心筋細胞の増殖に役立つと考えています。」
microRNA療法の利点
研究者たちは、マイクロRNA療法の利点を説明し続けています。遺伝子治療とは異なり、マイクロRNA分子は目的を達成した後は心臓に留まらないと彼らは言います。
「それらは非常に速く進み、長くは続かないが、損傷した心臓を修復するのに持続的な効果がある」と、研究の対応する著者の一人であるJinghaiChen博士は説明している。
「心臓が最も助けを必要としているときにマウスに1ショットだけ与え、それから[…]注射後のmiRNA19a / bの発現レベルをチェックし続けました」とChenは付け加えます。 「1週間後、発現は正常レベルに低下しましたが、保護は1年以上続きました。」
「マイクロRNAは、心血管疾患と戦うための強力なツールになるという大きな可能性を秘めています」と、人間の研究に移る前に、より大きな哺乳類で治療をテストすることを次に計画している研究者は書いています。王教授と同僚は次のように結論づけています。
「[M] iR-19a / 19bを介した早期心臓保護は、心臓発作の効果的な治療法の開発への窓を開き、心不全患者に大きな利益をもたらす可能性があります。」
