Белок от популярных аквариумных рыбок может пробудить гены восстановления сердца

Каждый год миллионы людей во всем мире страдают от сердечного приступа, что приводит к постоянной потере клеток сердца и часто приводит к сердечной недостаточности. Между тем, маленькая рыба, известная как ребристое блюдо, обладает способностью восстанавливать свое сердце после травм. Исследование, опубликованное в журнале Nature Cardiovascular Research, проливает новый свет на возможность использования этой способности для лечения людей.

Регенерация сердца в ребристой тарелке

После того, как сердце было повреждено ребристым блюдом, процесс восстановления позволяет рыбе полностью восстановить функцию сердца в течение 60 дней. «Мы не понимаем, почему некоторые виды могут регенерировать свои сердца после травмы, а другие — нет», — сказал Йерун Баккерс, руководитель исследований в Институте Хабрехта в Утрехте. Исследования удушения могут помочь разработать методы лечения для предотвращения сердечной недостаточности у людей.

Ключевое открытие: протеин Hmga1

Исследователи обнаружили, что белок Hmga1, который играет ключевую роль в регенерации сердца в ребристой тарелке, также может активировать гены восстановления в организмах млекопитающих. «Мы сравнили сердце преступника с сердцем мыши, которое, как и сердце человека, не может регенерировать», — объяснил Деннис де Баккер, первый автор исследования. Было обнаружено, что ген Hmga1 активен во время регенерации в ребристой тарелке, но не у мышей.

Белок Hmga1 удаляет молекулярные «блоки» на хроматин или структуру упаковки ДНК. «Hmga1 прокладывает путь, как будто позволяя спящему геному вернуться к работе», — сказала Мара Бувман, соавтор исследования.

Успех в лечении мышей

Ученые использовали белок Hmga1 локально на поврежденных сердцах мышей. Результаты были удивительными: белок стимулировал клетки сердечной мышцы делиться и расти, улучшая функцию сердца без побочных эффектов, таких как чрезмерный рост или увеличение сердца. «Разделение клеток произошло только в поврежденном районе, где требовался ремонт», — сказал Баккерс.

Значение для генной терапии

Исследовательская группа сравнила активность гена Hmga1 в удушении, мышах и людях. Хотя этот белок не вырабатывается у людей после сердечного приступа, ген Hmga1 присутствует и активен во время эмбрионального развития. «Это основа генной терапии, которая может раскрыть потенциал для регенерации сердца человека», — сказал Баккерс.

Следующие шаги

Эти открытия являются значительным шагом вперед, но еще многое предстоит сделать. Ученые планируют совершенствовать и тестировать терапию, прежде чем она сможет пойти в клинику. Следующим шагом является проверка того, что белок Hmga1 также действует на клетки сердца человека в лабораторных условиях.

Эти исследования были возможны благодаря сотрудничеству в рамках консорциума Outreach, ассоциации научно-исследовательских институтов и академических больниц в Нидерландах. Проект был поддержан Dutch Heart Foundation и Hartekind Foundation.

Потенциальная революция в регенеративной медицине

Открытие потенциала белка Hmga1 открывает двери для безопасной, целенаправленной регенеративной терапии, которая может радикально изменить лечение сердечной недостаточности. Если дальнейшие исследования подтвердят эффективность этого метода у людей, медицина станет на один шаг ближе к решению одной из величайших проблем здравоохранения нашего времени.