Les chercheurs d'institut de Salk guérissent les coeurs blessés des souris vivantes

Les chercheurs à l'institut de Salk ont guéri les coeurs blessés des souris vivantes en remettant en service de longues machines moléculaires en sommeil trouvées dans les cellules des animaux, une conclusion qui pourrait aider à préparer le terrain aux traitements neufs pour des troubles cardiaques chez l'homme.

Les résultats neufs, 6 novembre publié dans la cellule souche de cellules de tourillon, proposent que bien que les mammifères adultes ne régénèrent pas normalement le tissu endommagé, ils puissent maintenir une capacité latente comme maintien de développement comme leurs ancêtres éloignés sur l'arbre évolutionnaire. Quand les chercheurs de Salk ont bloqué la pensée de quatre molécules pour supprimer ces programmes pour régénérer des organes, ils ont vu une amélioration drastique de régénération de coeur et la guérison chez les souris.

Les découvertes fournissent l'épreuve-de-concept pour un type neuf de demande de règlement clinique dans le combat contre la cardiopathie, qui tue environ 600.000 personnes tous les ans dans le Condition-plus uni que le SIDA et tous les types de cancer combinés, selon le centres pour le contrôle et la prévention des maladies des États-Unis.

La « régénération d'organe est un phénomène fascinant qui récapitule apparemment les procédés observés pendant le développement. Cependant, en dépit de notre compréhension actuelle de la façon dont le montant d'embryogenèse et de développement, les mécanismes évitant la régénération dans les mammifères adultes est demeuré évasif, » dit Juan Carlos supérieur de l'étude auteur Izpisua Belmonte, un professeur dans le laboratoire d'expression du gène chez Salk.

Dans les génomes de chaque cellule dans nos fuselages, nous avons de quelles informations nous avons besoin pour produire d'un organe. Le groupe d'Izpisua Belmonte depuis de nombreuses années s'est concentré sur élucider les molécules principales impliquées dans le développement embryonnaire ainsi que ces réactions curatives potentiellement fondamentales dans les organismes régénérateurs tels que les zebrafish.

En effet, en 2003, le laboratoire d'Izpisua Belmonte a recensé la première fois les signes précédant la régénération de coeur de zebrafish. Et dans une nature 2010 de papier, les chercheurs décrits comment la régénération s'est produite dans les zebrafish. Plutôt que des cellules souche envahissant le tissu cardiaque blessé, les cellules cardiaques elles-mêmes retournaient à une condition comme un précurseur (un « dedifferentiation ") appelé de processus, qui, à leur tour, leur a permise de proliférer en tissu.

Bien que dans la théorie elle pourrait avoir semblé comme la prochaine opération logique demander si les mammifères avaient evolutionarily économisé les lecteurs moléculaires droits l'uns des pour ce genre de reprogrammation régénératrice, dans la pratique c'était un risque scientifique, indique Ignacio Sancho-Martinez, un chercheur post-doctoral dans le laboratoire d'Izpisua Belmonte.

« Quand vous parlez au sujet de ces choses, la première chose qui vient aux esprits des peuples est que vous êtes fou, » il dit. « C'est une idée de retentissement étrange, puisque nous associons la régénération aux salamandres et aux poissons, mais pas des mammifères. »

La plupart des autres études ont examiné aux coeurs des mammifères néonataux pour des indices moléculaires au sujet de la prolifération, en vain. « Au lieu, nous avons pensé, « si les poissons savent la faire, il doit y avoir quelque chose qu'ils peuvent nous enseigner qu'à son sujet, «  » dit le premier l'auteur Aitor de l'étude Aguirre, un chercheur post-doctoral dans le groupe d'Izpisua Belmonte.

L'équipe a décidé de se concentrer sur des microRNAs, en partie parce que ces chaînes de caractères courtes d'ARN règlent l'expression de beaucoup de gènes. Ils ont exécuté un écran complet pour les microRNAs qui changeaient dans leurs niveaux d'expression pendant la guérison du coeur de zebrafish et qui ont été également économisés dans le génome mammifère.

Leurs études ont découvert quatre molécules dans particular-MiR-99, MiR-100, Let-7a et Let-7c-that a adapté leurs critères. Tous ont été fortement réprimés pendant les blessures de coeur dans les zebrafish et ils étaient également présents chez les rats, les souris et les êtres humains.

Cependant, dans les études des cellules mammifères dans une boîte de Pétri et les études des souris vivantes avec les dégâts de coeur, le groupe a vu que les niveaux de ces molécules étaient élevés dans les adultes et ne se sont pas baissés avec des blessures. Ainsi l'équipe avait l'habitude les virus adeno-associés spécifiques pour que le coeur vise chacun de ces quatre microRNAs, supprimant leurs niveaux expérimental.

L'injection des inhibiteurs dans les coeurs des souris qui avaient souffert une crise cardiaque a déclenché la régénération des cellules cardiaques, améliorant de nombreux aspects matériels et fonctionnels du coeur, tels que l'épaisseur de ses parois et de sa capacité de pomper le sang. Le marquage provoqué par la crise cardiaque était beaucoup réduit avec la demande de règlement comparée aux contrôles, les chercheurs trouvés.

Les améliorations étaient des trois et six mois encore évidents après long temps de demande de règlement-un dans la durée d'une souris. « La bonne chose est que la réussite n'a pas été limitée à l'à court terme, qui est tout à fait courant dans la biologie régénératrice cardiaque, » Sancho-Martinez dit.

L'étude neuve s'est concentrée seulement sur une poignée de 70 quelques candidats de microRNA qui ont tourné dans l'écran initial du groupe. Ces autres molécules joueront vraisemblablement également un rôle dans la prolifération cellulaire de coeur, les cicatrices curatives et introduction de la formation du sang neuf récipient-tous procédés critiques pour le réglage de coeur, Sancho-Martinez dit. Les caractéristiques sont procurables de sorte que d'autres organismes de recherche puissent se concentrer sur les molécules qui les intéressent.

La prochaine opération pour l'équipe d'Izpisua Belmonte est d'entrer dans de plus grands animaux et de voir si « la reprogrammation régénératrice » peut fonctionner à de plus grands coeurs, et pendant des périodes étendues après demande de règlement, dit Sancho-Martinez. Et, bien que l'emballage de virus ait disparu des fuselages des animaux par 2 semaines après demande de règlement, les scientifiques travaillent sur une voie neuve de livrer les inhibiteurs pour éviter le besoin de virus totalement.

Source:

Salk Institute for Biological Studies