I ricercatori dell'istituto di Salk guariscono i cuori feriti dei mouse viventi

I ricercatori all'istituto di Salk hanno guarito i cuori feriti dei mouse viventi riattivando il macchinario molecolare dormiente lungo trovato nelle celle degli animali, un'individuazione che potrebbe contribuire ad aprire la strada alle nuove terapie per i disordini di cuore in esseri umani.

I nuovi risultati, pubblicati il 6 novembre nella cellula staminale delle cellule del giornale, indicano che sebbene i mammiferi adulti non rigenerino normalmente il tessuto nocivo, possono conservare un'abilità latente come mantenimento dallo sviluppo come i loro antenati distanti sull'albero evolutivo. Quando i ricercatori di Salk hanno bloccato un pensiero di quattro molecole per sopprimere questi programmi per la rigenerazione degli organi, hanno veduto un miglioramento drastico nella rigenerazione del cuore e la guarigione nei mouse.

I risultati forniscono il proof of concept per un nuovo tipo di trattamento clinico nella lotta contro la malattia di cuore, che uccide ogni anno circa 600,000 persone nel Stato-più unito dell'AIDS e di tutti i tipi del cancro combinati, secondo il centri per il controllo e la prevenzione delle malattie degli Stati Uniti.

“La rigenerazione dell'organo è un fenomeno affascinante che apparentemente ricapitola i trattamenti osservati durante lo sviluppo. Tuttavia, malgrado la nostra comprensione corrente di come i ricavati dello sviluppo e dell'embriogenesi, i meccanismi che impediscono la rigenerazione in mammiferi adulti sono rimanere evasivi,„ dice Juan Carlos senior Izpisua Belmonte, un professore dello studio l'autore nel laboratorio di espressione genica a Salk.

All'interno dei genoma di ogni cella nei nostri organismi, abbiamo che informazioni abbiamo bisogno per generare un organo. Il gruppo di Izpisua Belmonte per molti anni ha messo a fuoco sul delucidamento delle molecole chiave coinvolgere nello sviluppo embrionale come pure in quelle risposte curative potenzialmente di fondo negli organismi a ricupero quale gli zebrafish.

Effettivamente, nel 2003, il laboratorio di Izpisua Belmonte in primo luogo ha identificato i segnali che precedono la rigenerazione del cuore di zebrafish. Ed in una natura 2010 di carta, i ricercatori descritti come la rigenerazione si è presentata negli zebrafish. Piuttosto che le cellule staminali che invadono il tessuto ferito del cuore, le celle cardiache stesse stavano ritornando ad uno stato del tipo di precursore (un trattamento chiamato “dedifferentiation "), che, a loro volta, li ha permessi di proliferare in tessuto.

Sebbene nella teoria potrebbe sembrare come il punto logico seguente chiedere se i mammiferi evolutionarily abbiano conservato c'è ne dei giocatori molecolari giusti per questo genere di riprogrammare a ricupero, in pratica era un rischio scientifico, richiama Ignazio Sancho-Martinez, un ricercatore postdottorale nel laboratorio di Izpisua Belmonte.

“Quando parlate di queste cose, la prima cosa che viene alle menti della gente è che siete pazzo,„ dice. “È un'idea di sondaggio sconosciuta, poiché associamo la rigenerazione con le salamandre ed il pesce, ma non mammiferi.„

La maggior parte degli altri studi hanno guardato ai cuori dei mammiferi neonatali per le bugne molecolari circa proliferazione, inutilmente. “Invece, abbiamo pensato, “se il pesce sa farla, ci deve essere qualcosa possano insegnarci che a questo proposito, “„ dice il primo l'autore Aitor Aguirre, un ricercatore postdottorale dello studio nel gruppo di Izpisua Belmonte.

Il gruppo ha deciso di mettere a fuoco sui microRNAs, in parte perché queste brevi serie di controllo del RNA l'espressione che di molti geni. Hanno eseguito uno schermo completo per i microRNAs che stavano cambiando nei loro livelli di espressione durante la guarigione del cuore di zebrafish e che egualmente sono stati conservati nel genoma mammifero.

I loro studi hanno scoperto quattro molecole in particular-MiR-99, MiR-100, Let-7a e Let-7c-that misura i loro criteri. Tutti sono stati repressi molto durante la lesione del cuore in zebrafish ed erano egualmente presenti in ratti, in mouse ed in esseri umani.

Tuttavia, negli studi sulle cellule di mammiferi in una capsula di Petri e negli studi dei mouse viventi con danno del cuore, il gruppo ha veduto che i livelli elevati di queste molecole erano in adulti e non sono diminuito con la lesione. Così il gruppo ha usato i virus adeno-associati specifici affinchè il cuore miri a ciascuno di quei quattro microRNAs, sopprimendo i loro livelli sperimentalmente.

Iniettando gli inibitori nei cuori dei mouse che avevano sofferto un attacco di cuore ha avviato la rigenerazione delle celle cardiache, migliorando i numerosi aspetti fisici e funzionali del cuore, quale lo spessore delle sue pareti e della sua capacità pompare il sangue. Lo sfregio causato tramite l'attacco di cuore molto è stato diminuito con il trattamento confrontato ai comandi, i ricercatori trovati.

I miglioramenti erano tre e sei mesi ancora ovvi dopo molto tempo del trattamento-un nella vita di un mouse. “La buona cosa è che il successo non è stato limitato all'a breve termine, che è abbastanza comune nella biologia a ricupero cardiaca,„ Sancho-Martinez dice.

Il nuovo studio ha messo a fuoco soltanto su una manciata di 70 alcuni candidati del microRNA che hanno girato su nello schermo iniziale del gruppo. Queste altre molecole probabilmente egualmente faranno una parte nella proliferazione delle cellule del cuore, promuovere e cicatrici di guarigione la formazione di nuovo sangue imbarcazione-tutti trattamenti critici per l'intervento di cardiochirurgia, Sancho-Martinez dice. I dati sono disponibili in moda da potere mettere a fuoco altri gruppi di ricerca sulle molecole che le interessano.

Il punto seguente per il gruppo di Izpisua Belmonte è di entrare nei più grandi animali e di vedere se “riprogrammare a ricupero„ può lavorare nei più grandi cuori e per i periodi estesi dopo il trattamento, dice Sancho-Martinez. E, sebbene l'imballaggio del virus sia scomparso dagli organismi degli animali entro 2 settimane dopo il trattamento, gli scienziati stanno lavorando ad un nuovo modo consegnare gli inibitori per evitare l'esigenza dei virus complessivamente.

Source:

Salk Institute for Biological Studies