Studie onderzoekt de regeneratie van hartcellen op zoek naar nieuwe behandelingen
Laatst beoordeeld: 14.06.2024
Alle iLive-inhoud wordt medisch beoordeeld of gecontroleerd op feiten om zo veel mogelijk feitelijke nauwkeurigheid te waarborgen.
We hebben strikte richtlijnen voor sourcing en koppelen alleen aan gerenommeerde mediasites, academische onderzoeksinstellingen en, waar mogelijk, medisch getoetste onderzoeken. Merk op dat de nummers tussen haakjes ([1], [2], etc.) klikbare links naar deze studies zijn.
Als u van mening bent dat onze inhoud onjuist, verouderd of anderszins twijfelachtig is, selecteert u deze en drukt u op Ctrl + Enter.
Wanneer een patiënt hartfalen ervaart, een van de belangrijkste doodsoorzaken wereldwijd, beginnen ze gezonde, functionerende hartcellen te verliezen. Hartfalen zorgt ervoor dat deze ooit flexibele cellen veranderen in vezelachtige cellen die niet langer in staat zijn samen te trekken en te ontspannen. Deze verharding van de hartcellen schaadt hun vermogen om bloed effectief naar de rest van de organen in het menselijk lichaam te transporteren. Omdat mensen deze hartcellen niet kunnen regenereren, staat de patiënt voor een lange weg naar herstel, inclusief preventieve of symptomatische behandeling.
Sommige zoogdieren zijn echter in staat hartcellen te regenereren, hoewel dit meestal gedurende een bepaalde periode direct na de geboorte gebeurt. Op basis hiervan voltooiden Mahmoud Salama Ahmed, Ph.D., en een internationaal team van onderzoekers een onderzoek om nieuwe therapeutische middelen of bestaande therapeutische regimes te identificeren die eerder waren goedgekeurd door de Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA) voor hartcelregeneratie.
Hun studie, “Identificatie van door de FDA goedgekeurde geneesmiddelen die hartregeneratie bij zoogdieren induceren”, werd gepubliceerd in Nature Cardiovascular Research.
"Deze studie is gericht op regeneratieve therapie, niet op symptomatische behandeling", voegde Ahmed toe.
Ahmed, hoogleraar farmaceutische wetenschappen aan de Jerry H. Hodge School of Pharmacy aan de Texas Tech University, werkte aan dit onderzoek aan het University of Texas Southwestern Medical Center. Hij zei dat de huidige studie voortbouwt op bevindingen uit een onderzoek uit 2020 uit het laboratorium van Hesham Sadek, MD, aan het UT Southwestern Medical Center.
In dat onderzoek toonden de onderzoekers aan dat muizen inderdaad hartcellen konden regenereren als twee transcriptiefactoren genetisch werden verwijderd: Meis1 en Hoxb13. Gewapend met deze informatie begonnen Ahmed en zijn co-auteurs in 2018 aan hun nieuwste onderzoek aan het Southwestern Medical Center van de Universiteit van Texas. Ze begonnen zich te richten op transcriptiefactoren (Meis1 en Hoxb13) met behulp van paromomycine en neomycine, twee aminoglycoside-antibiotica.
“We hebben remmers ontwikkeld om de interne transcriptie uit te schakelen en het regeneratieve vermogen van hartcellen te herstellen”, voegde Ahmed eraan toe.
Ahmed zei dat de structuren van paromomycine en neomycine hun potentieel aangaven om zich te binden aan de Meis1-transcriptiefactor en deze te remmen. Om te begrijpen hoe deze binding zou kunnen plaatsvinden, moest het team eerst de moleculaire mechanismen van paromomycine en neomycine blootleggen en hoe deze binden aan de Meis1- en Hoxb13-genen.
"We zijn dit gaan testen bij muizen die lijden aan een myocardinfarct of ischemie,' legde Ahmed uit. "We ontdekten dat beide geneesmiddelen (paromomycine en neomycine) synergetisch werken om de ejectiefractie (het percentage bloed dat het hart verlaat bij elke samentrekking) te verhogen, zodat de contractiliteit van de ventrikels (hartkamers) aanzienlijk wordt verbeterd. Dit verhoogde het hartminuutvolume en verminderde het vezelige litteken dat zich in het hart vormde."
Het team werkte samen met wetenschappers van de Universiteit van Alabama in Birmingham om paromomycine en neomycine toe te dienen aan varkens die aan een hartinfarct leden. Ze ontdekten dat varkens die aan een hartinfarct leden, een betere contractiliteit, ejectiefractie en algehele verbetering van het hartminuutvolume hadden als ze paromomycine en neomycine kregen.
In toekomstig onderzoek is Ahmed geïnteresseerd in het combineren van de bindingsprofielen van paromomycine en neomycine in één molecuul in plaats van twee. Als het lukt, zegt hij dat het nieuwe molecuul alle ongewenste of potentieel ongewenste effecten die verband houden met antibioticaresistentie kan voorkomen.
"We willen nieuwe gesynthetiseerde kleine moleculen creëren die zich richten op Meis1 en Hoxb13", zei Ahmed. "We willen het onderzoek bij varkens voortzetten in relatie tot toxicologische onderzoeken. Hopelijk zal dit in de toekomst een inleiding zijn tot klinische onderzoeken bij mensen.
"Het goede nieuws is dat we verschillende door de FDA goedgekeurde medicijnen gebruiken met gevestigde veiligheidsprofielen en bekende bijwerkingen, zodat we een aantal goedkeuringsstappen voor een nieuw onderzoeksmedicijn kunnen omzeilen. Dat is het mooie van het herbestemmen van medicijnen: we kunnen sneller naar de kliniek, zodat we levens kunnen redden."