Синтетическая мРНК может индуцировать самовосстановление и регенерацию сердца после инфаркта

Группа исследователей из Каролинского Института (Karolinska Institutet, Швеция) и Гарвардского Университета (Harvard University, США) смогла значительно продвинуться в лечении последствий инфаркта, «нацелив» поврежденное сердце мыши на исцеление путем экспрессии фактора, запускающего сердечно-сосудистую регенерацию, осуществляемую нативными стволовыми клетками сердца. Результаты исследования, опубликованные в журнале Nature Biotechnology, также показывают, что наблюдалось формирование небольшого числа новых клеток сердечной мышцы.

«Сердце можно будет использовать как «фабрику» для продукции факторов роста для стволовых клеток сердца. Полученные результаты наводят на мысль о возможности создания отдельных участков сердца без доставки каких-либо новых клеток непосредственно в орган», - говорит Кеннет Чиен (Kenneth Chien), профессор Гарвардского Университета и медицинского университета при Каролинском Институте, руководитель исследовательской группы.

Настоящая работа основывается на другом недавнем открытии лаборатории Чиен, результаты которого были опубликованы в журнале Cell Research. Ученые выяснили, что фактор роста эндотелия сосудов VEGFA в сердце взрослого может служить и в качестве «переключателя», перенаправляющего стволовые клетки сердца с пути формирования сердечной мышцы в сторону формирования коронарных сосудов сердца плода. Для того, чтобы добиться синтеза VEGFA в клетках сердца, в новом проекте исследователи использовали новую технологию, в которой синтетическая мРНК, кодирующая VEGFA, вводилась в сердечную мышцу. Ученые синтетически модифицировали мРНК специальным образом, позволявшим ей избегать ответа защитной системы организма, отбраковывающей и разрушающей немодифицированные мРНК, как у вирусных частиц.

Исследование, проведенное на мышах, показывает, что необходим лишь однократный запуск короткого импульса экспрессии VEGFA, если мРНК удается доставить в определенный участок, где расположены прогениторные клетки сердца. Терапевтический эффект сохраняется длительное время: при однократной инъекции синтетической мРНК, введенной в течение 48 часов после сердечного приступа, наблюдалось значительное увеличение выживаемости после инфаркта миокарда. Очевидно, длительный эффект основан на изменении судьбы нативных стволовых клеток сердца с пути формирования ткани фиброзного шрама сердца в сторону сердечно-сосудистой ткани.

«Полученные результаты очень близко подводят нас к клиническому исследованию по восстановлению сердечно-сосудистой ткани одним химическим веществом без инъекции в сердце каких-либо дополнительных клеток», - говорит профессор Чиен.

В то же время он отмечает, что это только начало, и еще многое предстоит сделать. В частности, исследователи заинтересованы в создании новой технологии доставки синтетической мРНК посредством обычного катетера. Кроме того, особенно важно расширить исследования, начатые на мышах, на других животных.

Технология для клинического использования разрабатывается компанией Moderna Therapeutics, сооснователем которой являлся Кеннет Чиен. Недавно объявленное сотрудничество с компанией AstraZeneca поддержит разработку терапии на основе синтетически модифицированной мРНК для клинического использования в регенеративной кардиологии. Работа также была профинансирована грантами Национальных Институтов Здоровья (National Institutes of Health, США), Фонда Круше (The Croucher Foundation, Гон-Конг) и других организаций.

По материалам Karolinska Institutet

Оригинальная статья:
Lior Zangi, Kathy O Lui, Alexander von Gise, Qing Ma, Wataru Ebina, Leon M Ptaszek, Daniela Später, Huansheng Xu, Mohammadsharif Tabebordbar, Rostic Gorbatov, Brena Sena, Matthias Nahrendorf, David M Briscoe, Ronald A Li, Amy J Wagers, Derrick J Rossi, William T Pu, Kenneth R Chien. Modified mRNA directs the fate of heart progenitor cells and induces vascular regeneration after myocardial infarction. Nature Biotechnology, 2013; DOI: 10.1038/nbt.2682