Nové strategie pro regeneraci srdeční tkáně po infarktu
Infarkt myokardu vede k poškození a ztrátě funkce srdeční tkáně. V reakci na tuto skutečnost se výzkumníci zaměřují na vývoj nových přístupů, které by podpořily regeneraci srdce. Představují novou metodu v oblasti genových terapií, jejímž cílem je efektivnější obnova poškozeného srdečního svalu.
Tato strategie spadá do rozvíjející se kategorie genových terapií, které využívají malé množství snadno dostupné tkáně, například tukové nebo svalové. Tato tkáň je upravena tak, aby fungovala jako „továrna“ na výrobu a uvolňování prospěšného cirkulujícího proteinu. Způsob je efektivní, neboť vyžaduje nízkou dávku vektoru genové terapie a obchází některé současné výzvy spojené s širším podáváním genových terapií. Ačkoli je rozsah možných použití omezen na situace, kde je prospěšné zvýšit množství specifického proteinu v oběhu, stále se jedná o dostatečně širokou škálu aplikací pro podporu rozsáhlého výzkumu a průmyslu.
Význam atriálního natriuretického peptidu (ANP)
V prvních dnech života má mnoho savců krátkodobou schopnost regenerovat srdeční svalové buňky. Klíčovou roli v tomto procesu hraje hormon známý jako atrial natriuretic peptide (ANP), který podporuje růst nových cév, tlumí zánět a snižuje tvorbu jizev. S přibývajícím věkem se množství ANP v těle výrazně snižuje a regenerační schopnost pozorovaná u novorozených srdcí v dospělosti do značné míry mizí. Potenciál ANP je znám již desítky let, avšak jeho využití jako konvenčního léku je obtížné, neboť se v těle rozkládá během několika minut.
Inovativní systém dodávání léčiva
Dodávání léčiva k srdci udržitelným a minimálně invazivním způsobem představuje značnou výzvu. Léky určené pro orgány, jako jsou játra, plíce nebo slezina, se často mohou přirozeně hromadit díky specifickým vlastnostem jejich cévního systému a mechanismů buněčného příjmu. Srdce naopak postrádá takové přirozené akumulační mechanismy, což ztěžuje efektivní dodávání srdečních léků. Řešením, které výzkumníci navrhli, bylo přestat se pokoušet dodávat lék přímo do srdce. Místo toho vyvinuli dvoufázový přístup, který začíná vytvořením neaktivní formy léčiva, tzv. „prodrug“, ve kosterním svalu, která se následně transformuje na aktivní ANP přímo v srdci.
Mechanismus účinku
Výzkumníci navrhli RNA-lipid nanoparticles, které kódují Nppa, což způsobuje, že svalové buňky v oblasti stehna nebo paže produkují molekulu zvanou pro-ANP. Tato molekula, která v těle není reaktivní, cirkuluje celým krevním řečištěm. Specifický enzym, Corin, ji následně transformuje na aktivní ANP. Enzym Corin je přibližně 60krát častější v srdci než v jiných orgánech. Jinými slovy, lék cirkuluje, dokud nedosáhne orgánu, který je schopen jej aktivovat. V laboratorních experimentech jediná injekce výrazně snížila tvorbu jizev a zlepšila srdeční funkci u malých i velkých zvířat.
Tato nová zjištění naznačují posun v přístupu k léčbě poškozeného srdce a otevírají cesty pro další vývoj cílených genových terapií.