Μπορεί να θεραπευτεί μια τραυματισμένη καρδιά; Οι επιστήμονες κατάφεραν να βρουν τον τρόπο
The Times
Με την επανενεργοποίηση ενός αδρανούς γονιδίου, οι ερευνητές κατάφεραν να ωθήσουν τα ανθρώπινα καρδιακά κύτταρα να επιδιορθώσουν τη βλάβη - μια σημαντική ανακάλυψη που θα μπορούσε να βοηθήσει τους ασθενείς που υπέστησαν καρδιακή προσβολή
Για δεκαετίες, οι καρδιολόγοι ήταν αναγκασμένοι να αποδέχονται ότι μια καρδιά που έχει υποστεί βλάβη, παραμένει για πάντα τραυματισμένη. Όταν μια καρδιακή προσβολή καταστρέφει τα μυϊκά κύτταρα, αυτά χάνονται για πάντα και αντικαθίστανται από ουλώδη ιστό που αποδυναμώνει το όργανο και συχνά οδηγεί σε καρδιακή ανεπάρκεια.
Ωστόσο, η κατάσταση αυτή ενδέχεται να αλλάξει, χάρη σε μια ομάδα επιστημόνων που βρήκε έναν τρόπο να οδηγήσει την καρδιά στην αυτοθεραπεία.
Με την επανενεργοποίηση ενός αδρανούς γονιδίου γνωστού ως CCNA2, το οποίο παράγει μια πρωτεΐνη που ονομάζεται κυκλίνη Α2, ερευνητές του νοσοκομείου Mount Sinai στη Νέα Υόρκη κατάφεραν να οδηγήσουν ενήλικα ανθρώπινα καρδιακά κύτταρα να διαιρούνται και να πολλαπλασιάζονται σε εργαστήριο - κάτι που για πολύ καιρό θεωρούνταν αδύνατο.
Τα αποτελέσματα της έρευνάς τους, που δημοσιεύτηκαν στο περιοδικό Nature Regenerative Medicine, υποδηλώνουν ότι κάποια μέρα θα είναι δυνατό να προκληθεί η αναγέννηση του καρδιακού ιστού ενός ασθενούς μετά από τραυματισμό, μειώνοντας έτσι την ανάγκη για μεταμοσχεύσεις ή εμφυτεύσεις αντλιών.
Τα οφέλη θα είναι ενδεχομένως σημαντικά. Στη Βρετανία, περισσότεροι από 100.000 άνθρωποι εισάγονται στο νοσοκομείο κάθε χρόνο μετά από καρδιακή προσβολή, δηλαδή περίπου ένας κάθε πέντε λεπτά. Η καρδιακή προσβολή προκαλείται όταν η ροή του αίματος προς ένα τμήμα της καρδιάς εμποδίζεται, με αποτέλεσμα την έλλειψη οξυγόνου και τον θάνατο του μυϊκού ιστού. Περίπου ένα εκατομμύριο άνθρωποι στο Ηνωμένο Βασίλειο ζουν με καρδιακή ανεπάρκεια, μια χρόνια πάθηση στην οποία η καρδιά γίνεται πολύ αδύναμη ώστε να αντλεί αίμα αποτελεσματικά, συχνά ως αποτέλεσμα βλάβης που προκλήθηκε από καρδιακή προσβολή. Παρά τις προόδους στα φάρμακα και τις συσκευές, καμία θεραπεία δεν μπορεί ακόμη να αντικαταστήσει τον χαμένο καρδιακό μυ.
Στη μήτρα, το CCNA2 προωθεί την ανάπτυξη της αναπτυσσόμενης καρδιάς. Όμως το γονίδιο απενεργοποιείται αμέσως μετά τη γέννηση, με αποτέλεσμα τα ενήλικα καρδιακά κύτταρα να μην μπορούν να διαιρεθούν και να επιδιορθώσουν τις βλάβες.
Η Χάινα Τσόντρυ, διευθύντρια της καρδιαγγειακής αναγεννητικής ιατρικής στην Ιατρική Σχολή Icahn του Mount Sinai, έχει αφιερώσει σχεδόν 20 χρόνια προσπαθώντας να αντιστρέψει αυτή τη διαδικασία. Το 2014, η ομάδα της έγινε η πρώτη που κατάφερε να αναγεννήσει την καρδιά ενός μεγάλου θηλαστικού ενεργοποιώντας εκ νέου το CCNA2.
Χρησιμοποίησαν χοίρους, των οποίων η καρδιά μοιάζει πολύ με την ανθρώπινη, αλλά πλέον η ομάδα της έχει παρουσιάσει στοιχεία που υποδηλώνουν ότι η ίδια προσέγγιση θα μπορούσε να λειτουργήσει και σε καρδιακά κύτταρα ενήλικων ανθρώπων. Χρησιμοποίησαν έναν ακίνδυνο ιό για να μεταφέρουν μια ενεργή έκδοση του CCNA2 σε καρδιακά μυϊκά κύτταρα που ελήφθησαν από όργανα δωρητών ηλικίας 21, 41 και 55 ετών. Χρησιμοποιώντας μικροσκόπια, παρακολούθησαν την επίδραση του γονιδίου.
Τα πιο εντυπωσιακά αποτελέσματα παρατηρήθηκαν στις καρδιές 41 και 55 ετών. Μετά τη λήψη της γονιδιακής θεραπείας, αυτά τα ώριμα κύτταρα άρχισαν να κινούνται. Κάτω από το μικροσκόπιο, οι ερευνητές τις παρακολούθησαν να συγκεντρώνονται, να αναδιοργανώνονται και στη συνέχεια να χωρίζονται σε δύο.
Κάθε νέο «θυγατρικό» κύτταρο συμπεριφερόταν όπως ένα φυσιολογικό, υγιές καρδιακό κύτταρο, διατηρώντας τη δομή και τον ρυθμό του.
«Οι καρδιακές παθήσεις είναι η κύρια αιτία θανάτου παγκοσμίως, όμως τα κύτταρα του καρδιακού μυός των ενηλίκων σταματούν να διαιρούνται μετά τη γέννηση», δήλωσε η Τσόντρυ. «Έχουμε προχωρήσει σε αυτό το πεδίο αποδεικνύοντας ότι ακόμη και τα καρδιακά κύτταρα ενήλικων μέσης ηλικίας – τα οποία για πολύ καιρό θεωρούνταν ανίκανα να διαιρούνται – μπορούν να παρακινηθούν ώστε να δημιουργήσουν νέα, λειτουργικά κύτταρα. Με τον τρόπο αυτό, το μοντέλο μετατοπίζεται από τη διαχείριση των συμπτωμάτων στην πραγματική αποκατάσταση της ανθρώπινης καρδιάς».
Όταν τα καρδιακά κύτταρα διαιρούνται στο εργαστήριο, δεν συμπεριφέρονται πάντα σωστά: μπορεί να χάσουν τον ρυθμό ή το σχήμα τους, γεγονός που τα καθιστά άχρηστα, ακόμη και επικίνδυνα, μέσα σε μια ζωντανή καρδιά. Ωστόσο, σε αυτή τη μελέτη τα νέα κύτταρα διατήρησαν τη δομή τους και τις βασικές πρωτεΐνες που προσδίδουν στον καρδιακό μυ τη δύναμη και τη δομή του.
Το επόμενο βήμα θα είναι να ζητηθεί έγκριση από την Αμερικανική Υπηρεσία Τροφίμων και Φαρμάκων για να δοκιμαστεί η θεραπεία σε άτομα με καρδιακές παθήσεις. Η ασφαλής μεταφορά του γονιδίου μέσα σε μια ζωντανή καρδιά και η εξασφάλιση ακριβούς, ελεγχόμενης αναγέννησης θα είναι μια πρόκληση. Αν όμως η τεχνική λειτουργήσει στον άνθρωπο, θα μπορούσε να αλλάξει ριζικά τις θεραπείες.
«Πρόκειται για το αποκορύφωμα σχεδόν δύο δεκαετιών εργασίας», δήλωσε η Τσόντρυ. «Είμαστε οι πρωτοπόροι της ιδέας ότι η καρδιά μπορεί να αναγεννηθεί με την επανενεργοποίηση αδρανών γονιδίων, και τώρα έχουμε φέρει αυτό το όραμα ένα βήμα πιο κοντά στους ασθενείς».
ΠΗΓΗ: Times Media Ltd / News Licensing
Ωστόσο, η κατάσταση αυτή ενδέχεται να αλλάξει, χάρη σε μια ομάδα επιστημόνων που βρήκε έναν τρόπο να οδηγήσει την καρδιά στην αυτοθεραπεία.
Με την επανενεργοποίηση ενός αδρανούς γονιδίου γνωστού ως CCNA2, το οποίο παράγει μια πρωτεΐνη που ονομάζεται κυκλίνη Α2, ερευνητές του νοσοκομείου Mount Sinai στη Νέα Υόρκη κατάφεραν να οδηγήσουν ενήλικα ανθρώπινα καρδιακά κύτταρα να διαιρούνται και να πολλαπλασιάζονται σε εργαστήριο - κάτι που για πολύ καιρό θεωρούνταν αδύνατο.
Τα αποτελέσματα της έρευνάς τους, που δημοσιεύτηκαν στο περιοδικό Nature Regenerative Medicine, υποδηλώνουν ότι κάποια μέρα θα είναι δυνατό να προκληθεί η αναγέννηση του καρδιακού ιστού ενός ασθενούς μετά από τραυματισμό, μειώνοντας έτσι την ανάγκη για μεταμοσχεύσεις ή εμφυτεύσεις αντλιών.
Τα οφέλη θα είναι ενδεχομένως σημαντικά. Στη Βρετανία, περισσότεροι από 100.000 άνθρωποι εισάγονται στο νοσοκομείο κάθε χρόνο μετά από καρδιακή προσβολή, δηλαδή περίπου ένας κάθε πέντε λεπτά. Η καρδιακή προσβολή προκαλείται όταν η ροή του αίματος προς ένα τμήμα της καρδιάς εμποδίζεται, με αποτέλεσμα την έλλειψη οξυγόνου και τον θάνατο του μυϊκού ιστού. Περίπου ένα εκατομμύριο άνθρωποι στο Ηνωμένο Βασίλειο ζουν με καρδιακή ανεπάρκεια, μια χρόνια πάθηση στην οποία η καρδιά γίνεται πολύ αδύναμη ώστε να αντλεί αίμα αποτελεσματικά, συχνά ως αποτέλεσμα βλάβης που προκλήθηκε από καρδιακή προσβολή. Παρά τις προόδους στα φάρμακα και τις συσκευές, καμία θεραπεία δεν μπορεί ακόμη να αντικαταστήσει τον χαμένο καρδιακό μυ.
Στη μήτρα, το CCNA2 προωθεί την ανάπτυξη της αναπτυσσόμενης καρδιάς. Όμως το γονίδιο απενεργοποιείται αμέσως μετά τη γέννηση, με αποτέλεσμα τα ενήλικα καρδιακά κύτταρα να μην μπορούν να διαιρεθούν και να επιδιορθώσουν τις βλάβες.
Η Χάινα Τσόντρυ, διευθύντρια της καρδιαγγειακής αναγεννητικής ιατρικής στην Ιατρική Σχολή Icahn του Mount Sinai, έχει αφιερώσει σχεδόν 20 χρόνια προσπαθώντας να αντιστρέψει αυτή τη διαδικασία. Το 2014, η ομάδα της έγινε η πρώτη που κατάφερε να αναγεννήσει την καρδιά ενός μεγάλου θηλαστικού ενεργοποιώντας εκ νέου το CCNA2.
Χρησιμοποίησαν χοίρους, των οποίων η καρδιά μοιάζει πολύ με την ανθρώπινη, αλλά πλέον η ομάδα της έχει παρουσιάσει στοιχεία που υποδηλώνουν ότι η ίδια προσέγγιση θα μπορούσε να λειτουργήσει και σε καρδιακά κύτταρα ενήλικων ανθρώπων. Χρησιμοποίησαν έναν ακίνδυνο ιό για να μεταφέρουν μια ενεργή έκδοση του CCNA2 σε καρδιακά μυϊκά κύτταρα που ελήφθησαν από όργανα δωρητών ηλικίας 21, 41 και 55 ετών. Χρησιμοποιώντας μικροσκόπια, παρακολούθησαν την επίδραση του γονιδίου.
Τα πιο εντυπωσιακά αποτελέσματα παρατηρήθηκαν στις καρδιές 41 και 55 ετών. Μετά τη λήψη της γονιδιακής θεραπείας, αυτά τα ώριμα κύτταρα άρχισαν να κινούνται. Κάτω από το μικροσκόπιο, οι ερευνητές τις παρακολούθησαν να συγκεντρώνονται, να αναδιοργανώνονται και στη συνέχεια να χωρίζονται σε δύο.
Κάθε νέο «θυγατρικό» κύτταρο συμπεριφερόταν όπως ένα φυσιολογικό, υγιές καρδιακό κύτταρο, διατηρώντας τη δομή και τον ρυθμό του.
«Οι καρδιακές παθήσεις είναι η κύρια αιτία θανάτου παγκοσμίως, όμως τα κύτταρα του καρδιακού μυός των ενηλίκων σταματούν να διαιρούνται μετά τη γέννηση», δήλωσε η Τσόντρυ. «Έχουμε προχωρήσει σε αυτό το πεδίο αποδεικνύοντας ότι ακόμη και τα καρδιακά κύτταρα ενήλικων μέσης ηλικίας – τα οποία για πολύ καιρό θεωρούνταν ανίκανα να διαιρούνται – μπορούν να παρακινηθούν ώστε να δημιουργήσουν νέα, λειτουργικά κύτταρα. Με τον τρόπο αυτό, το μοντέλο μετατοπίζεται από τη διαχείριση των συμπτωμάτων στην πραγματική αποκατάσταση της ανθρώπινης καρδιάς».
Όταν τα καρδιακά κύτταρα διαιρούνται στο εργαστήριο, δεν συμπεριφέρονται πάντα σωστά: μπορεί να χάσουν τον ρυθμό ή το σχήμα τους, γεγονός που τα καθιστά άχρηστα, ακόμη και επικίνδυνα, μέσα σε μια ζωντανή καρδιά. Ωστόσο, σε αυτή τη μελέτη τα νέα κύτταρα διατήρησαν τη δομή τους και τις βασικές πρωτεΐνες που προσδίδουν στον καρδιακό μυ τη δύναμη και τη δομή του.
Το επόμενο βήμα θα είναι να ζητηθεί έγκριση από την Αμερικανική Υπηρεσία Τροφίμων και Φαρμάκων για να δοκιμαστεί η θεραπεία σε άτομα με καρδιακές παθήσεις. Η ασφαλής μεταφορά του γονιδίου μέσα σε μια ζωντανή καρδιά και η εξασφάλιση ακριβούς, ελεγχόμενης αναγέννησης θα είναι μια πρόκληση. Αν όμως η τεχνική λειτουργήσει στον άνθρωπο, θα μπορούσε να αλλάξει ριζικά τις θεραπείες.
«Πρόκειται για το αποκορύφωμα σχεδόν δύο δεκαετιών εργασίας», δήλωσε η Τσόντρυ. «Είμαστε οι πρωτοπόροι της ιδέας ότι η καρδιά μπορεί να αναγεννηθεί με την επανενεργοποίηση αδρανών γονιδίων, και τώρα έχουμε φέρει αυτό το όραμα ένα βήμα πιο κοντά στους ασθενείς».
ΠΗΓΗ: Times Media Ltd / News Licensing
En