לראשונה, אספקת חומר גנטי גרמה לתאי לב להתפרק ולהתרבות במודל של בעלי חיים גדולים לאחר אוטם שריר הלב. זה הוביל לשיפור בתפקודי הלב.
לפי מי, כ-25 מיליון אנשים ברחבי העולם מושפעים מהם התקפי לב. התקף לב - נקרא אוטם שריר הלב - נגרמת מחסימה פתאומית של אחד מעורקי הלב. התקף לב גורם לנזק מבני קבוע ללב החולה שנותר בחיים באמצעות היווצרות צלקת והאיבר אינו מסוגל להתגבר על אובדן של שֶׁל הַלֵב שרירים. זה יכול להוביל לעתים קרובות לאי ספיקת לב ואפילו למוות. לב יונק יכול להתחדש רק מיד לאחר הלידה בניגוד לדגים וסלמנדרה שיש להם את היכולת לשקם את הלב שלהם לכל החיים. תאי שריר הלב או קרדיומיוציטים בבני אדם אינם מסוגלים מעתה לשכפל ולחדש רקמות אבודות. טיפול בתאי גזע נוסה לחידוש הלב בבעל חיים גדול אך ללא הצלחה עד כה.
זה כבר קבע כי רקמה חדשה יכולה להיווצר בלב על ידי דה-דיפרנציאציה של קרדיומיוציטים קיימים כבר וריבוי קרדיומיוציטים. רמות מוגבלות של התפשטות קרדיומיוציטים נצפו ביונקים בוגרים כולל בני אדם ולכן שיפור תכונה זו נתפסת כדרך פוטנציאלית להשיג תיקון לב.
מחקרים קודמים בעכברים הראו שניתן לשלוט בהתרבות קרדיומיוציטים על ידי טיפול במניפולציה גנטית באמצעות מיקרו-RNA (miRNA) על ידי ניצול ההבנה של תהליך התבגרות קרדיומיוציטים. MicroRNAs - מולקולות RNA קטנות שאינן מקודדות - מווסתות את ביטוי הגנים בתהליכים ביולוגיים שונים. גֵן טיפול הוא טכניקה ניסיונית הכוללת החדרה של חומר גנטי לתאים כדי לפצות על גנים לא תקינים או כדי לאפשר ביטוי של חלבונים חיוניים על מנת לטפל או למנוע מחלה. מטען החומר הגנטי מועבר באמצעות וקטורים או נשאים ויראליים מכיוון שהם יכולים להדביק את התא. בדרך כלל נעשה שימוש בנגיפים הקשורים לאדנו מכיוון שהם בעלי יעילות ויכולת גבוהה יותר, בנוסף, הם בטוחים לשימוש ארוך טווח מכיוון שהם אינם גורמים למחלה בבני אדם. קודם טיפול גנטי מחקר במודל עכבר הראה שכמה מירנאים אנושיים יכולים לעורר התחדשות לב בעכברים לאחר הפרה של שריר הלב.
במחקר חדש שפורסם ב טבע ב-8 במאי חוקרים מתארים טיפול גנטי שיכול לגרום לתאי לב להחלים ולהתחדש לאחר התקף לב בפעם הראשונה במודל של בעלי חיים גדולים רלוונטיים מבחינה קלינית של חזיר. לאחר אוטם שריר הלב בחזירים, החוקרים העבירו חתיכה קטנה של חומר גנטי microRNA-199a לליבם של חזירים באמצעות הזרקה ישירה לרקמת שריר הלב באמצעות וקטור ויראלי AAV סרוטיפ 6 הקשור לאדנו. התוצאות הראו שתפקוד הלב בחזירים תוקן לחלוטין והחלים ממנו אוטם שריר הלב לאחר תקופה של חודש בהשוואה לקבוצת הביקורת. בסך הכל 25 בעלי חיים שטופלו הראו שיפורים משמעותיים בתפקוד ההתכווצות, עלייה במסת השריר וירידה בפיברוזיס לבבי. הצלקות הופחתו ב-50 אחוזים. מטרות ידועות של miRNA-199a נראו מווסתות מטה בחיות המטופלות כולל שני גורמים של מסלול ההיפופוטם שהוא מווסת חשוב של גודל איברים וגדילה ומבצע תפקידים בשגשוג תאים, אפופטוזיס והתמיינות. ההתפשטות של miRNA-199a הוגבלה רק לשריר הלב המוזרק. ההדמיה נעשתה באמצעות הדמיית תהודה מגנטית לבבית (cMRI), תוך שימוש בהגברת גדוליניום מאוחרת (LGE) - LGE (cMRI).
המחקר מצביע על החשיבות של מינון זהיר בטיפול גנטי מסוים. ביטוי ארוך טווח, מתמשך ובלתי מבוקר של ה-microRNA גרם למוות אריתמי פתאומי של רוב הנבדקים בחזירים שטופלו. לפיכך, נדרש עיצוב ואספקה של חיקויים מלאכותיים של מירנה, מכיוון שהעברת גנים בתיווך וירוס לא תוכל להשיג את המטרה הרצויה ביעילות.
המחקר הנוכחי מראה כי אספקת 'תרופה גנטית' יעילה יכולה לגרום לדה-דיפרנציאציה והתפשטות של קרדיומיוציטים ובכך לעורר תיקון לב במודל של חיות גדולות - כאן חזיר שיש לו אנטומיה ופיזיולוגיה של הלב הדומים לבני אדם. למינון יהיה חשיבות קריטית. המחקר מחזק את המשיכה של מירנאים ככלים גנטיים בגלל יכולתם לווסת ולשלוט ברמות של מספר גנים בו-זמנית. המחקר יעבור בקרוב לניסויים קליניים. באמצעות טיפול זה, ניתן לפתח טיפולים חדשים ויעילים למחלות לב וכלי דם קשות.
***
{תוכל לקרוא את עבודת המחקר המקורית על ידי לחיצה על קישור ה-DOI המופיע להלן ברשימת המקורות המצוטטים}
מקור (ים)
1. Gabisonia K. et al. 2019. טיפול במיקרו-RNA מגרה תיקון לב לא מבוקר לאחר אוטם שריר הלב בחזירים. טֶבַע. https://doi.org/10.1038/s41586-019-1191-6
2. Eulalio A. et al. 2012. בדיקה פונקציונלית מזהה miRNAs המעוררים התחדשות לבבית. טֶבַע. 492. https://doi.org/10.1038/nature11739
