Синтетическая мРНК может стимулировать самовосстановление и регенерацию сердца после инфаркта

Ученые из Каролинского института и Гарвардского университета сделали важный шаг к лечению последствий сердечного приступа. Они заставили поврежденное сердце мышей запускать процесс регенерации, экспрессируя фактор, который активирует сердечные стволовые клетки. Исследование, опубликованное в Nature Biotechnology, также показало, что это привело к образованию небольшого количества новых клеток сердечной мышцы.

"Это начало использования сердца в качестве фабрики по производству факторов роста для определенных семейств сердечно-сосудистых стволовых клеток. Это предполагает, что можно генерировать новые части сердца, не доставляя в него никаких новых клеток", — говорит Кеннет Чиен, профессор Каролинского института и Гарвардского университета, руководивший исследованием.

Работа основана на более раннем открытии лаборатории Чиена, опубликованном в Cell Research. Оно показало, что известный фактор роста VEGFA, который действует на сосудистые эндотелиальные клетки взрослого сердца, также может служить "переключателем" для сердечных стволовых клеток в эмбриональном сердце, направляя их на формирование коронарных сосудов вместо клеток сердечной мышцы.

Чтобы заставить сердце производить VEGFA, ученые использовали новую технологию: в клетки сердечной мышцы вводили синтетическую матричную РНК (мРНК), кодирующую VEGFA. После этого клетки начинали производить короткий импульс VEGFA. Синтетическая мРНК была модифицирована так, чтобы избежать распознавания и деградации иммунной системой организма, которая обычно воспринимает немодифицированную мРНК как вирусного захватчика.

Исследование на мышах показало, что достаточно однократного введения, вызывающего короткий импульс экспрессии VEGFA, если доставить его точно в область, где находятся клетки-предшественники сердца. Терапевтический эффект является долгосрочным: однократное введение синтетической мРНК в течение 48 часов после инфаркта значительно повысило выживаемость. Долгосрочный эффект, по-видимому, основан на изменении судьбы собственных стволовых клеток сердца: они начинают участвовать в формировании сердечно-сосудистой ткани, а не фиброзной рубцовой ткани.

"Это приближает нас к клиническим исследованиям по регенерации сердечно-сосудистой ткани с помощью одного химического агента, без необходимости инъекции дополнительных клеток в сердце", — говорит профессор Чиен.

В то же время он отмечает, что это только начало, и предстоит еще много работы. В частности, потребуется разработать технологии доставки синтетической мРНК с помощью стандартных катетеров. Также критически важно перейти от исследований на мышах к испытаниям на других животных, что уже ведется.