Regeneracja serca po zawale to wyzwanie współczesnej medycyny. Ludzki mięsień sercowy traci po takim zdarzeniu miliony komórek, co często prowadzi do niewydolności serca. Naukowcy zwrócili jednak uwagę na niewielką rybkę – danio pręgowanego, która potrafi regenerować swoje serce. Badania nad jej zdolnościami doprowadziły do odkrycia, że białko Hmga1 może obudzić uśpione geny naprawcze, co daje nadzieję na opracowanie terapii regeneracyjnych dla ludzi.
Regeneracyjne zdolności danio pręgowanego
Danio pręgowany, popularny wśród akwarystów i badaczy, potrafi w ciągu 60 dni całkowicie odbudować uszkodzone serce. W odróżnieniu od ludzi, u których geny naprawcze pozostają nieaktywne w dorosłym życiu, ta niewielka rybka skutecznie aktywuje mechanizmy regeneracyjne.
Nie rozumiemy, dlaczego niektóre gatunki mogą regenerować swoje serca po urazie, a inne nie
– przyznaje Jeroen Bakkers, kierownik badań prowadzonych w Hubrecht Institute w Utrechcie.
Badając danio pręgowanego i porównując go z innymi gatunkami, możemy odkryć mechanizmy regeneracji serca.
Białko Hmga1 i jego potencjał regeneracyjny
Kluczową rolę w regeneracji serca danio pręgowanego odgrywa białko Hmga1. Badania wykazały, że to samo białko może aktywować uśpione geny naprawcze także u ssaków. Naukowcy z Utrechtu przeprowadzili eksperymenty na myszach, stosując Hmga1 do regeneracji uszkodzonego serca.
Wyniki były niezwykłe: białko Hmga1 stymulowało komórki mięśnia sercowego do podziału i wzrostu, znacznie poprawiając pracę serca.
– wskazuje Bakkers. Co istotne, proces zachodził wyłącznie w uszkodzonych obszarach serca, bez negatywnych skutków ubocznych, takich jak powiększenie organu.
Jak działa Hmga1?
Białko Hmga1 usuwa molekularne „blokady” na chromatynie, które uniemożliwiają geny regeneracyjne ich aktywność. Chromatyna to struktura DNA, której rozluźnienie pozwala uśpionym genom wrócić do pracy.
Hmga1 toruje drogę, jakby pozwalając uśpionym genom wrócić do pracy.
– wyjaśnia Mara Bouwman, współautorka badań. Badania na myszach pokazały, że proces regeneracyjny można precyzyjnie ukierunkować na uszkodzone obszary serca.
Potencjał terapii genowych u ludzi
Choć gen Hmga1 jest nieaktywny u dorosłych ludzi, pozostaje obecny i aktywny podczas rozwoju embrionalnego. To odkrycie otwiera drzwi do przyszłych terapii genowych.
Stanowi to podstawę dla terapii genowych, które mogą uwolnić potencjał regeneracyjny serca u ludzi.
– podkreśla Bakkers.
Następnym krokiem jest sprawdzenie, czy Hmga1 działa również na ludzkie komórki mięśnia sercowego w hodowli laboratoryjnej.
- Zobacz również: BrainScan otrzymał 11,1 mln zł dofinansowania na przełomowy system diagnostyki mózgu
Współpraca naukowa i przyszłość badań
Badania były prowadzone w ramach konsorcjum OUTREACH, które łączy instytuty badawcze i szpitale akademickie specjalizujące się w leczeniu wad serca. Prace były wspierane przez Dutch Heart Foundation oraz Hartekind Foundation.
Odkrycia te otwierają drzwi do bezpiecznych, ukierunkowanych terapii regeneracyjnych, ale wciąż jest wiele do zrobienia
– zaznacza Bakkers.
Naukowcy planują dalsze testy, aby udoskonalić terapię i umożliwić jej zastosowanie kliniczne.
Białko Hmga1 i zdolności regeneracyjne danio pręgowanego to przełom w badaniach nad niewydolnością serca. Odkrycia naukowców z Utrechtu dają nadzieję na stworzenie terapii regeneracyjnych, które mogą w przyszłości pomóc milionom pacjentów po zawale serca.
