Çalışma, yeni tedavi arayışında kalp hücresi rejenerasyonunu inceliyor

Bir hasta, dünya çapında önde gelen ölüm nedenlerinden biri olan kalp yetmezliği yaşadığında, sağlıklı ve işlevsel kalp hücrelerini kaybetmeye başlar. Kalp yetmezliği, bir zamanlar esnek olan bu hücrelerin artık kasılıp gevşeyemeyen lifli hücrelere dönüşmesine neden olur. Kalp hücrelerinin bu sertleşmesi, kanı vücudun geri kalanına etkili bir şekilde taşıma yeteneklerini bozar. İnsanlar bu kalp hücrelerini yenileyemediği için, hasta önleyici veya semptomatik tedaviyi içeren uzun bir iyileşme süreciyle karşı karşıya kalır.

Ancak bazı memeliler kalp hücrelerini yenileyebilir, ancak bu genellikle doğumdan hemen sonra belirli bir zaman diliminde gerçekleşir. Buna dayanarak, Mahmood Salama Ahmed, PhD ve uluslararası bir araştırmacı ekibi, kalp hücrelerini yenilemek için daha önce ABD Gıda ve İlaç Dairesi (FDA) tarafından onaylanmış yeni terapötik ajanları veya mevcut terapötik rejimleri belirlemek için bir çalışma tamamladı.

"Memelilerde kalp rejenerasyonunu indükleyen FDA onaylı ilaçların belirlenmesi" başlıklı çalışmaları Nature Cardiovascular Research dergisinde yayımlandı.

Ahmed, "Bu çalışma semptomatik tedaviyi değil, rejeneratif tedaviyi hedefliyor" diye ekledi.

Texas Tech Üniversitesi Jerry H. Hodge Eczacılık Okulu'nda eczacılık bilimleri profesörü olan Ahmed, UT Southwestern Tıp Merkezi'ndeki çalışma üzerinde çalıştı. Mevcut araştırmanın, UT Southwestern Tıp Merkezi'ndeki Dr. Hesham Sadek'in laboratuvarında 2020'de yapılan bir çalışmanın bulgularına dayandığını söyledi.

Bu çalışmada araştırmacılar farelerin iki transkripsiyon faktörünü genetik olarak silerek kalp hücrelerini gerçekten yenileyebileceğini gösterdiler: Meis1 ve Hoxb13. Bu bilgiyle donanmış Ahmed ve ortak yazarları, en son çalışmalarına 2018'de Teksas Güneybatı Tıp Merkezi'nde başladılar. Aminoglikozit sınıfından iki antibiyotik olan paromomisin ve neomisin kullanarak transkripsiyon faktörlerini (Meis1 ve Hoxb13) hedef alarak başladılar.

Ahmed, "Kalp hücrelerinin iç transkripsiyonu kapatmak ve rejeneratif kapasitesini geri kazandırmak için inhibitörler geliştirdik" diye ekledi.

Ahmed, paromomisin ve neomisin yapısının, transkripsiyon faktörü Meis1'e bağlanma ve onu engelleme potansiyellerini gösterdiğini söyledi. Bu bağlanmanın nasıl meydana gelebileceğini anlamak için, ekibin önce paromomisin ve neomisin'in moleküler mekanizmalarını çözmesi ve Meis1 ve Hoxb13 genlerine nasıl bağlandıklarını öğrenmesi gerekiyordu.

Ahmed, "Bunu miyokard enfarktüsü veya iskemi geçiren farelerde test etmeye başladık," diye açıkladı. "Her iki ilacın (paromomisin ve neomisin) ejeksiyon fraksiyonunu (her kasılmada kalpten çıkan kan yüzdesi) artırmak için sinerjik olarak hareket ettiğini ve böylece ventriküllerin (kalbin odaları) kasılabilirliğinin önemli ölçüde iyileştiğini bulduk. Bu, kalp debisini artırdı ve kalpte oluşan lifli yara izini azalttı."

Ekip, miyokard enfarktüsü geçiren domuzlara paromomisin ve neomisin vermek için Birmingham'daki Alabama Üniversitesi'ndeki bilim insanlarıyla işbirliği yaptı. Miyokard enfarktüsü geçiren domuzların paromomisin ve neomisin verildiğinde daha iyi kasılma, ejeksiyon fraksiyonu ve genel olarak kardiyak çıktıda iyileşme olduğunu buldular.

Ahmed, gelecekteki araştırmalarında paromomisin ve neomisin bağlanma profillerini iki yerine tek bir molekülde birleştirmek istiyor. Başarılı olursa, yeni molekülün antibiyotik direnciyle ilişkili istenmeyen veya potansiyel olarak istenmeyen etkilerden kaçınabileceğini söyledi.

Ahmed, "Meis1 ve Hoxb13'ü hedef alan yeni sentetik küçük moleküller yaratmak istiyoruz," dedi. "Toksikoloji çalışmaları için domuzlarda çalışmayı sürdürmek istiyoruz. Ve umarım bu, insan klinik denemeleri için bir başlangıç olur.

"İyi haber şu ki, yerleşik güvenlik profilleri ve iyi bilinen yan etkileri olan birkaç FDA onaylı ilaç kullanıyoruz, böylece yeni bir ilacı incelemek için onay alma adımlarından bazılarını atlayabiliyoruz. İlaç yeniden kullanımının güzelliği de bu: Hayat kurtarmaya başlamak için kliniğe daha erken ulaşabiliyoruz."