Ινστιτούτο Καρδιάς Smidt Cedars-Sinai: Ερευνητές από το Ινστιτούτο Καρδιάς Smidt στο Cedars-Sinai εντόπισαν πώς τα βιολογικά κύτταρα βηματοδότη – τα κύτταρα που ελέγχουν τον καρδιακό παλμό σας – μπορούν να “αντεπιτεθούν” στις θεραπείες για τη βιολογική διόρθωση των μη φυσιολογικών ρυθμών καρδιακού παλμού. Η έρευνα αποκάλυψε επίσης έναν νέο τρόπο για την ενίσχυση της αποτελεσματικότητας των θεραπειών RNA ελέγχοντας αυτή τη δραστηριότητα “αντεπίθεσης”. Αυτή η νέα ιδέα, που δημοσιεύεται σήμερα στο επιστημονικό περιοδικό Cell Reports Medicine, αποτελεί ένα σημαντικό βήμα στην εξέλιξη και τη δημιουργία βιολογικών βηματοδοτών – οι οποίοι στοχεύουν να αντικαταστήσουν μια μέρα τους παραδοσιακούς, ηλεκτρονικούς βηματοδότες.
“Όλοι γεννιόμαστε με μια εξειδικευμένη ομάδα καρδιακών κυττάρων που καθορίζουν τον ρυθμό των καρδιακών παλμών μας”, δήλωσε ο Eugenio Cingolani, MD, κύριος συγγραφέας της μελέτης και διευθυντής του προγράμματος καρδιογενετικής στο Smidt Heart Institute στο Cedars-Sinai. “Αλλά σε μερικούς ανθρώπους, αυτός ο φυσικός καρδιακός παλμός είναι πολύ αργός, με αποτέλεσμα να χρειάζεται ηλεκτρονικός βηματοδότης”. Ενώ οι ηλεκτρονικοί βηματοδότες έχουν σώσει πολλές ζωές από τότε που εφευρέθηκαν τη δεκαετία του 1950, υπάρχουν περιορισμοί και παρενέργειες, όπως η διάρκεια ζωής της μπαταρίας, οι λοιμώξεις που σχετίζονται με τη συσκευή και η αποτυχία του συστήματος. Επίσης, ενέχουν κινδύνους, όπως λοίμωξη, πρήξιμο, αιμορραγία, θρόμβους αίματος, βλάβη σε γειτονικά αιμοφόρα αγγεία και, σε ορισμένες περιπτώσεις, κατάρρευση πνεύμονα. “Αλλά, το μεγαλύτερο πρόβλημα είναι ότι τα μηχανήματα δεν θεραπεύουν το πρόβλημα”, δήλωσε ο Cingolani. “Σας επιτρέπουν μόνο να βρείτε έναν τρόπο να το παρακάμψετε. Η πρόθεσή μας είναι να δημιουργήσουμε μια βιολογική λύση, κύτταρα που μπορούμε να επαναπρογραμματίσουμε μέσα στην καρδιά για να σταθεροποιήσουμε με φυσικό τρόπο τον καρδιακό παλμό”.
Στην τελευταία ερευνητική μελέτη, ο Cingolani και η ομάδα του αξιοποίησαν την ίδια τεχνολογία τροποποιημένου αγγελιοφόρου RNA (mRNA) που χρησιμοποιήθηκε για τη δημιουργία των εμβολίων COVID-19 της Pfizer και της Moderna. Το MRNA μεταφέρει πληροφορίες από τα γονίδια για τη δημιουργία πρωτεϊνών, τα δομικά στοιχεία της ζωής. Ένα εμβόλιο mRNA είναι ουσιαστικά ένας κώδικας που, όταν εισέρχεται σε ένα κύτταρο, του λέει να φτιάξει μια συγκεκριμένη πρωτεΐνη. Στην τελευταία ερευνητική τους μελέτη, οι ερευνητές χορήγησαν σε εργαστηριακά ποντίκια mRNA που είχε τροποποιηθεί χημικά ώστε να εκφράζει μια πρωτεΐνη που ονομάζεται TBX18. Με τον τρόπο αυτό, διαπίστωσαν ότι τα καρδιακά κύτταρα “αντιστάθηκαν”: Ανέστειλαν την έκφραση της πρωτεΐνης TBX18 παράγοντας microRNAs, τα ρυθμιστικά μόρια της φύσης που ρυθμίζουν ειδικά την έκφραση των γονιδίων. Ως αποτέλεσμα, η ποσότητα της παραγόμενης πρωτεΐνης TBX18 ήταν ανεπαρκής για να υποστηρίξει τον καρδιακό παλμό. Η ομάδα αναζήτησε έναν τρόπο να παρακάμψει την κατασταλτική επίδραση των microRNAs. Αφού προσδιόρισαν τα ακριβή microRNAs που εμπλέκονται, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν χημικούς ανταγωνιστές για να καταστείλουν ειδικά αυτά τα microRNAs, αυξάνοντας την έκφραση της πρωτεΐνης TBX18 και σταθεροποιώντας τον καρδιακό παλμό.
“Αυτή η ιδέα ότι τα κύτταρα “αντεπιτίθενται” στα τροποποιημένα RNA έχει πρακτική σημασία, καθώς υποδεικνύει πώς θα μπορούσε κανείς να βελτιώσει την αποτελεσματικότητα της θεραπείας με RNA”, δήλωσε ο συγγραφέας της μελέτης Eduardo Marbán, MD, Ph.D., εκτελεστικός διευθυντής του Smidt Heart Institute και διακεκριμένος καθηγητής του Mark S. Siegel Family Foundation. “Τώρα έχουμε μια πιο ξεκάθαρη εικόνα για το πώς μπορούμε να αναστείλουμε τα microRNAs, να απελευθερώσουμε το φρένο και τελικά να έχουμε καλύτερη γονιδιακή έκφραση”. Εξίσου σημαντικό, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι μια παρόμοια αντίδραση -η ικανότητα των κυττάρων να αντιστέκονται- παίζει ρόλο στον περιορισμό της έκφρασης του VEGF-A, ενός εναλλακτικού τύπου χημικά τροποποιημένου αγγελιοφόρου RNA που έχει χρησιμοποιηθεί για την ανάπτυξη νέων αιμοφόρων αγγείων. Ως επόμενο βήμα, οι Cingolani, Marbán και η ομάδα τους σχεδιάζουν πρόσθετες μελέτες για την αξιολόγηση της μακροπρόθεσμης αποτελεσματικότητας και ασφάλειας, με σκοπό να εφαρμόσουν τελικά τις γνώσεις για τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας της θεραπείας με mRNA σε κλινικές δοκιμές.
