Menggunakan molekul kecil untuk menjana semula tisu jantung
Penyelidikan baru, yang muncul dalam jurnal Komunikasi Alam, menunjukkan bahawa memberikan dua molekul kecil ke tikus membantu jantung mereka tumbuh semula setelah serangan jantung.
Penyakit jantung adalah penyebab utama kematian di Amerika Syarikat dan bertanggungjawab untuk hampir 1 dari 4 kematian di negara ini.
Kejadian kardiovaskular yang merugikan, seperti serangan jantung, biasanya merosakkan sel-sel yang membentuk otot jantung.
Sel-sel ini disebut kardiomiosit, dan kehilangannya membuat orang berisiko mengalami kegagalan jantung - suatu keadaan di mana jantung tidak dapat mengepam darah dengan berkesan ke seluruh badan.
Konsensus saintifik adalah bahawa hati orang dewasa tidak lagi dapat membuat kardiomiosit baru. Ketidakupayaan ini adalah mengapa jantung tidak dapat tumbuh semula setelah serangan jantung apabila sejumlah besar kardiomiosit hilang.
Walau bagaimanapun, penyelidikan baru memperbaharui harapan untuk melindungi tisu jantung yang rosak dengan menggunakan molekul kecil yang disebut mikroRNA.
Mengapa mikroRNA penting untuk jantung
MicroRNA mengawal fungsi gen dan mereka dapat ditemukan dengan banyak ketika jantung sedang berkembang.
Penyelidikan lalu telah mengenal pasti kumpulan mikroRNA yang disebut miR-17-92 yang mengawal bagaimana kardiomiosit berkembang. Da-Zhi Wang, Ph.D., seorang penyelidik kardiologi di Boston Children's Hospital dan seorang profesor pediatrik di Harvard Medical School di Boston, MA, mengetuai penyelidikan sebelumnya.
Kini, Prof Wang dan rakannya telah memperbesar dua ahli keluarga microRNA ini: miR-19a dan miR-19b.
Dalam kajian baru itu, Prof Wang dan rakannya menunjukkan bagaimana kedua molekul microRNA ini dapat mendorong pertumbuhan semula jantung setelah infark miokard.
Penemuan ini dapat membantu mencegah kegagalan jantung setelah serangan jantung, yang, menurut para penyelidik, "penyebab utama kematian dan morbiditas pada manusia."
Kesan jangka pendek dan jangka panjang mikroRNA
Wang dan pasukan menggunakan model tikus serangan jantung dan menyampaikan microRNA dengan dua cara yang berbeza.
Pertama, mereka memberikan molekul bersalut lipid terus ke tikus. Kedua, para penyelidik meletakkan mikroRNA dalam virus yang berkaitan dengan adeno - iaitu vektor terapi gen yang mensasarkan jantung.
Dengan kedua kaedah penyampaian, hasilnya menjanjikan, baik dalam jangka panjang maupun dalam jangka pendek.
Yaitu, dalam 10 hari pertama setelah serangan jantung, mikroRNA mengurangkan kematian sel dan menghentikan reaksi keradangan yang biasanya merosakkan otot jantung semasa serangan jantung.
Para penyelidik juga melakukan analisis transkriptom seluruh genom yang mendedahkan bagaimana miR-19a / 19b menekan gen yang mengawal tindak balas keradangan dan kematian sel akut.
Lama-kelamaan, jantung tikus yang menerima molekul mempunyai tisu yang lebih sihat, tisu yang kurang rosak, kontraktilasi otot jantung yang lebih baik, dan penurunan kardiomiopati yang melebar - keadaan di mana otot jantung menipis, yang akhirnya melemahkan jantung.
"Tujuan awal adalah menyelamatkan dan melindungi jantung dari kerusakan jangka panjang," jelas Prof Wang. "Pada fasa kedua, kami percaya mikroRNA dapat membantu percambahan kardiomiosit."
Kelebihan terapi microRNA
Para penyelidik terus menerangkan faedah terapi mikroRNA. Tidak seperti terapi gen, mereka mengatakan, molekul microRNA tidak tinggal di jantung setelah mereka memenuhi tujuannya.
"Mereka masuk dengan sangat cepat dan tidak bertahan lama, tetapi mereka mempunyai kesan yang lama dalam memperbaiki hati yang rosak," jelas salah seorang penulis kajian yang sesuai, Jinghai Chen, Ph.D.
"Kami memberi tikus hanya satu tembakan ketika jantung sangat memerlukan bantuan, maka […] kami terus memeriksa tingkat ekspresi miRNA19a / b pasca suntikan," tambah Chen. "Setelah satu minggu, ekspresi menurun ke tingkat normal, tetapi perlindungan berlangsung selama lebih dari satu tahun."
"MicroRNAs berjanji besar untuk menjadi alat yang kuat untuk memerangi penyakit kardiovaskular," tulis para penyelidik, yang seterusnya merancang untuk menguji rawatan pada mamalia yang lebih besar sebelum beralih ke kajian manusia. Wang dan rakan sekerja menyimpulkan:
"Perlindungan jantung awal yang dimediasi oleh [M] iR-19a / 19b dapat membuka jendela pengembangan terapi yang berkesan untuk serangan jantung dan membawa manfaat besar bagi pasien gagal jantung."
