Eksperymentalny preparat podawany szczurom w postaci dożylnego zastrzyku pomaga w gojeniu się mięśnia sercowego po zawale i zapobiega jego długotrwałym uszkodzeniom. O nowym wynalazku naukowców informuje pismo „Advanced Materials”.
Aktywacja układu odpornościowego
Badania na szczurach przeprowadzili bioinżynierowie z University of California w San Diego oraz chemicy z Northwestern University w Evanston (USA). Terapia działa poprzez aktywację układu odpornościowego organizmu w celu wsparcia naprawy tkanek, a także pomaga komórkom mięśnia sercowego przetrwać uszkodzenia spowodowane zawałem. W testach przeprowadzonych na szczurach leczenie pozostało skuteczne nawet po podaniu pięć tygodni po zawale serca.
Podawany dożylnie preparat może znacznie zmniejszyć ryzyko wystąpienia niewydolności serca. Dzięki ukierunkowaniu na interakcję białkową, która normalnie hamuje rekonwalescencję, terapia chroni najważniejsze procesy komórkowe i wspomaga naprawę tkanek. Chodzi o zablokowanie interakcji dwóch białek, które zaczynają działać pod wpływem stresu i stanu zapalnego. Gdy białko Nrf2 jest aktywowane, komórki opierają się degradacji wywołanej przez stan zapalny. Ale KEAP1 wiąże się z Nrf2, aby je zdegradować. Po zawale serca proces degradacji musi zostać zatrzymany, aby tkanki mogły się lepiej goić.
Platforma polimeru podobnego do białka, czyli PLP, to polimer, który naśladuje Nrf2. Po dożylnym wstrzyknięciu znajduje KEAP1 i wiąże się z nim, zapobiegając jego wiązaniu się z rzeczywistym białkiem Nrf2 i jego degradacji.
Poprawa funkcji serca
Wczesne testy na szczurach wykazały bardzo znaczną poprawę funkcji serca, co przygotowuje grunt pod przyszłe badania i potencjalnie przełomowe rozwiązanie jednego z najtrudniejszych wyzwań medycyny: zapobiegania niewydolności serca po zawale serca.
Naukowcy wstrzyknęli szczurom po zawale serca PLP lub roztwór soli fizjologicznej. Zespół nie wiedział, które zwierzęta otrzymały polimer, a które roztwór soli fizjologicznej. Po pięciu tygodniach gryzonie poddano badaniu MRI w stanie uśpienia. Zwierzęta, którym wstrzyknięto polimer, wykazywały lepszą funkcję serca i znacznie lepsze gojenie się tkanki mięśnia sercowego. Inne testy wykazały również wzmożoną ekspresję genów, które promują gojenie się tkanek.
– Zapobieganie niewydolności serca po zawale serca jest przez cały czas główną niezaspokojoną potrzebą kliniczną. Celem tej terapii jest interwencja bardzo gwałtownie po zawale serca, aby zapobiec jego niewydolności – powiedziała Karen Christman, jedna z autorek badania i profesor na wydziale bioinżynierii Shu Chien-Gene Lay w UC San Diego Jacobs School of Engineering.
Metodę można również dostosować do leczenia innych poważnych schorzeń.
– Ta platforma terapeutyczna ma ogromny potencjał w leczeniu wielu chorób, w tym zwyrodnienia plamki żółtej, stwardnienia rozsianego i chorób nerek – stwierdził współautor publikacji Nathan Gianneschi, profesor chemii na Northwestern University.
