Η καρδιά αυτοεπιδιορθώνεται – Τι σπουδαίο ανακάλυψαν επιστήμονες
Μια νέα μελέτη διαπίστωσε ότι η επανενεργοποίηση ενός φυσικά “σιωπηλού” ανθρώπινου γονιδίου μπορεί να προκαλέσει τη διαίρεση των ενήλικων καρδιακών μυϊκών κυττάρων, υπονοώντας μια πορεία για την αποκατάσταση καρδιακής βλάβης μετά από καρδιακή προσβολή ή καρδιακή ανεπάρκεια.
Ενώ πρόκειται για μια καρδιολογική ανακάλυψη, η ευρύτερη σημασία της αγγίζει την έρευνα για τη γήρανση και τον νευροεκφυλισμό, συμπεριλαμβανομένης της νόσου Αλτσχάιμερ, όπου η αναγέννηση και ο έλεγχος του κυτταρικού κύκλου είναι επίσης κεντρικά ερωτήματα.
Αυτό το άρθρο εξηγεί τι έδειξε η μελέτη, πώς θα μπορούσε να αλλάξει την μελλοντική φροντίδα καρδιακών επεισοδίων ή νοσημάτων, αλλά και γιατί είναι πολύ νωρίς για να μιλήσουμε για αντικατάσταση μοσχευμάτων ή βηματοδοτών.
Τι διαπίστωσε η νέα μελέτη
Οι ερευνητές απέδειξαν ότι η επανενεργοποίηση του γονιδίου Cyclin A2 (CCNA2) σε ενήλικα ανθρώπινα καρδιομυοκύτταρα μπορεί να προκαλέσει κυτοκίνηση (πραγματική κυτταρική διαίρεση), μια ικανότητα που χάνεται σε μεγάλο βαθμό μετά τη γέννηση. Σε μοντέλα ποντικών, το CCNA2 οδήγησε επίσης σε σήματα καρδιακού επαναπρογραμματισμού και επιδιόρθωσης. Αυτά τα δεδομένα δημοσιεύθηκαν στο npj Regenerative Medicine.
Το CCNA2 λειτουργεί ως κύριος ρυθμιστής του κυτταρικού κύκλου. Όταν επανενεργοποιείται προσεκτικά, φαίνεται να ωθεί τα ώριμα καρδιακά κύτταρα να επανεισέλθουν στον κυτταρικό κύκλο και να διαιρεθούν, προσφέροντας μια εύλογη οδό για την αναγέννηση λειτουργικού καρδιακού ιστού μετά από τραυματισμό (π.χ. έμφραγμα).
Πώς θα μπορούσε το CCNA2 να επιδιορθώσει την καρδιά
Το CCNA2 ελέγχει βασικά σημεία ελέγχου που επιτρέπουν σε ένα κύτταρο να αντιγράψει το DNA και να ολοκληρώσει τη διαίρεση. Η στοχευμένη χορήγηση CCNA2 στον τραυματισμένο καρδιακό ιστό προκαλεί τη διάσπαση των ενήλικων καρδιομυοκυττάρων, ενδεχομένως αντικαθιστώντας την ουλή με μυ.
Μηχανισμοί:
- Επανείσοδος στον κυτταρικό κύκλο: Το CCNA2 ενορχηστρώνει τη φάση S και την μίτωση, επιτρέποντας στα καρδιομυοκύτταρα να προχωρήσουν στην κυτοκίνηση (το βήμα που λείπει στις ενήλικες καρδιές).
- Αποκατάσταση ιστών: Σε προκλινικά συστήματα, η έκφραση CCNA2 αύξησε νέα, λειτουργικά καρδιακά κύτταρα, βασική προϋπόθεση για τη βελτίωση της λειτουργίας της αντλίας μετά από έμφραγμα.
Αφότου η καρδιά έχει πλήρως σχηματιστεί στο έμβρυο, το γονίδιο CNNA2 “σιωπά”, κάτι που σημαίνει ότι η καρδιά δεν μπορεί να αναγεννηθεί
Οι επιστήμονες έβαλαν το γονίδιο CNNA2 σε έναν αβλαβή ιό, τον οποίο έγχυσαν σε καρδιές που είχαν συλλεχθεί από αποθανόντες μεσήλικες δότες οργάνων
Μετά από 50 ώρες νέα κύτταρα άρχισαν να σχηματίζονται και οι καρδιές άρχισαν να αναγεννούνται
Θα μπορούσε αυτό να μειώσει την ανάγκη για μεταμοσχεύσεις ή βηματοδότες;
Όχι ακόμα. Τα ευρήματα είναι προκλινικά (ex vivo ανθρώπινα κύτταρα και ζωικά μοντέλα). Εάν οι μελλοντικές δοκιμές σε ανθρώπους επιβεβαιώσουν την ασφάλεια και το διαρκές όφελος, τότε ένα θεραπευτικό σχήμα με βάση το CCNA2 μπορεί τελικά να μειώσει την ανάγκη για ορισμένες μεταμοσχεύσεις ή εμφυτεύσεις συσκευών, αλλά αυτό απέχει πολύ από την κλινική χρήση σήμερα.
Γιατί είναι απαραίτητη η προσοχή:
- Κίνδυνοι ασφαλείας: Η επιβολή της κυτταρικής διαίρεσης στην καρδιά θα μπορούσε να προκαλέσει αρρυθμίες, δυσμενή αναδιαμόρφωση ή ανεξέλεγκτο πολλαπλασιασμό εάν η έκφραση δεν ελέγχεται αυστηρά.
- Ισχύς ερευνητικών στοιχείων: Απαιτούνται ισχυρές και μεγάλης κλίμακας δοκιμές σε μεγάλα ζώα και σταδιακές δοκιμές σε ανθρώπους, για να καθοριστεί η δοσολογία, οι φορείς χορήγησης, οι εκτός στόχου επιδράσεις και τα μακροπρόθεσμα αποτελέσματα.
- Συμπλήρωμα, όχι άμεση αντικατάσταση: Ακόμα και αν είναι επιτυχής, η θεραπεία με CCNA2 πιθανότατα θα συμπληρώσει την καθιερωμένη φροντίδα (επέμβαση, φάρμακα, συσκευές) πριν από οποιαδήποτε συζήτηση για αντικατάσταση.
Τα παραπάνω αντικατοπτρίζουν το πρώιμο στάδιο της μελέτης και το καθιερωμένο προφίλ κινδύνου της καρδιακής γονιδιακής θεραπείας. Δεν εμφανίζονται ακόμη ως ισχυρισμοί κλινικής αποτελεσματικότητας στους ανθρώπους.
Γιατί αυτό έχει σημασία πέρα από την καρδιά
Το γονίδιο CCNA2 καταδεικνύει ότι ο ακριβής έλεγχος του κυτταρικού κύκλου μπορεί να αναζωπυρώσει την αναγέννηση σε ιστούς ενήλικων ανθρώπων. Αυτή η αρχή αφορά όργανα με περιορισμένη αυτοεπιδιόρθωση, συμπεριλαμβανομένου του εγκεφάλου.
Πλαίσιο για τη νόσο Αλτσχάιμερ:
Οι νευρώνες, όπως τα καρδιομυοκύτταρα, είναι μεταμιτωτικοί: γενικά δεν διαιρούνται. Η έρευνα για ασφαλείς, στοχευμένους τρόπους επιδιόρθωσης ή αντικατάστασης χαμένων κυττάρων (χωρίς ογκογενετικό κίνδυνο) αποτελεί στόχο-ορόσημο στον νευροεκφυλισμό.
Ενώ το γονίδιο CCNA2 δεν προτείνεται για τον εγκέφαλο, αυτή η μελέτη για την καρδιά ενισχύει ένα ευρύτερο θεραπευτικό στόχο: η προσεκτική επαναδραστηριοποίηση αναγεννητικών διαδικασιών σε κάθε τύπο ιστού ξεχωριστά θα μπορούσε να γίνει μέρος μελλοντικών στρατηγικών για διαταραχές όπου η απώλεια κυττάρων οδηγεί σε αναπηρία, συμπεριλαμβανομένης της νόσου Αλτσχάιμερ.
Συχνές Ερωτήσεις
Θα μπορούσε το CCNA2 να προκαλέσει καρκίνο ή αρρυθμίες;
Ο ανεξέλεγκτος πολλαπλασιασμός και η ηλεκτρική αστάθεια αποτελούν θεωρητικούς κινδύνους κάθε φορά που οδηγούν σε κυτταρική διαίρεση στην καρδιά. Γι' αυτό και ο αυστηρός γονιδιακός έλεγχος και οι σταδιακές δοκιμές είναι απαραίτητα στάδια πριν από τη χρήση σε ανθρώπους.
Πώς διαφέρει το CCNA2 από τη θεραπεία με βλαστοκύτταρα;
Η θεραπεία με βλαστοκύτταρα προσθέτει κύτταρα. Το CCNA2 στοχεύει να κάνει τα δικά σας καρδιακά κύτταρα να διαιρούνται και να αναδομούν τον ιστό, όντας -πιθανώς- μια πιο ολοκληρωμένη αποκατάσταση εάν αποδειχθεί ασφαλής.
Θα βοηθούσε αυτό την καρδιακή ανεπάρκεια από μακροχρόνια ασθένεια;
Άγνωστο. Οι πρώιμες εφαρμογές πιθανότατα θα στοχεύουν σε πρόσφατο τραυματισμό (π.χ., μετά από έμφραγμα του μυοκαρδίου) όπου η αναγέννηση των μυών θα μπορούσε να αλλάξει τα αποτελέσματα. Οι μελλοντικές δοκιμές θα καθορίσουν ποιος ωφελείται περισσότερο.
Ποιο είναι ένα ρεαλιστικό χρονοδιάγραμμα;
Εάν οι μελέτες σε μεγάλα ζώα και οι πρώιμες δοκιμές σε ανθρώπους προχωρήσουν ομαλά, τότε μιλάμε για χρόνια, όχι μήνες. Οποιοδήποτε χρονοδιάγραμμα είναι εικασίες μέχρι να υπάρξουν κλινικά δεδομένα.
Συμπέρασμα
Η εργασία της ομάδας του Mount Sinai δείχνει, ότι η επανενεργοποίηση του CCNA2 μπορεί να ωθήσει τα ενήλικα ανθρώπινα καρδιακά κύτταρα να διαιρεθούν: ένα πρωτοφανές βήμα προς την πραγματική καρδιακή αναγέννηση. Ενώ αυτό δεν θα αντικαταστήσει σύντομα τις μεταμοσχεύσεις ή τους βηματοδότες, ανοίγει μια αξιόπιστη οδό για την επιδιόρθωση της καρδιάς εκ των έσω.
