Advertencia: Esta página es una traducción de esta página originalmente en inglés. Tenga en cuenta ya que las traducciones son generadas por máquinas, no que todos traducción será perfecto. Este sitio Web y sus páginas están destinadas a leerse en inglés. Cualquier traducción de este sitio Web y su páginas Web puede ser imprecisa e inexacta en su totalidad o en parte. Esta traducción se proporciona como una conveniencia.

La investigación abre la posibilidad de desarrollar la terapia génica de dósis simple para las arritmias heredadas

Los investigadores en el hospital de niños de Boston denuncian crear el primer modelo humano del tejido de una arritmia heredada del corazón, replegando dos ritmos anormales del corazón de los pacientes en un plato, y después suprimiendo la arritmia con terapia génica en un modelo del ratón. Su trabajo, publicado en dos papeles en la aplicación de la huella del 30 de julio la circulación del gorrón, abre la posibilidad de desarrollar los tratamientos de dósis simple de la terapia génica para las arritmias heredadas, y arritmias quizás mas comunes tales como fibrilación atrial.

Nuestra esperanza es dar terapia génica en un de dósis simple que trabajaría indefinidamente. Nuestro trabajo ofrece el prueba-de-concepto para que una estrategia traducible de la terapia génica trate una arritmia cardiaca heredada.”

Vassilios Bezzerides, Doctor en Medicina, doctorado, asistiendo al cardiólogo en el programa heredado de las arritmias cardiacas en el hospital de niños de Boston

Los dos estudios se centraron en taquicardia ventricular polimórfica catecholaminergic (CPVT), una causa de la muerte súbita de cabeza en niños y adultos jovenes. La arritmia es accionada típicamente por ejercicio o la tensión emocional, y primero llega a ser evidente en una edad media de 12, a menudo como baja de la conciencia súbita.

El tratamiento actual consiste en las drogas tales como betabloqueadores y flecainide, cirugía para desconectar los nervios que inervan el izquierdo del corazón, de un cardioverter-defibrillator implantado (que pueden llevar a las complicaciones peligrosas para la vida en CPVT), y simple teniendo ejercicio de los niños lo menos posible.

Los “tratamientos para CPVT son actualmente bastante inadecuados: el 25 a 30 por ciento de pacientes tendrá arritmias peligrosas para la vida periódicas a pesar del tratamiento,” dice Bezzerides.

Tejido arrítmico constructivo

Un estudio, publicado en línea por la circulación 17 de julio, tejido usado dirigió modelos para investigar cómo CPVT trabaja en el nivel celular y molecular. Fue llevado por Guillermo T. Pu, Doctor en Medicina, del hospital de niños de Boston y estuche Parker de Kevin, doctorado, de los niños de Boston y de la escuela de Harvard de la ingeniería, de los artes, y de las ciencias (MARES).

Trabajando con las arritmias cardiacas heredadas programe, llevado por Dominic Abrams, Doctor en Medicina, MBA, las muestras de sangre obtenidas los investigadores a partir de dos pacientes en el hospital de niños de Boston que tenía CPVT causado por mutaciones separadas en RYR2, el gen conectado a la mayoría de los casos de CPVT. RYR2 codifica un canal que permita a las células liberar el calcio -- el primer paso en la iniciación de una contracción de corazón.

Los científicos entonces reprogramaron a los glóbulos de los pacientes para hacer células madres pluripotent inducidas (iPS), capaces de hacer virtualmente todos los tipos de la célula. De éstos, hicieron los cardiomyocytes (células musculares de músculo cardíaco) que llevaban las mutaciones de CPVT y las utilizaron para construir modelos de tejido del músculo cardíaco.

“Las células fueron sembradas en una superficie dirigida de modo que se alinearan en una dirección específica similar a cómo se ordena el músculo cardíaco,” expliquen la PU, que es director de la investigación cardiovascular básica y de translación en los niños de Boston. “Las células tienen batir muy anormal individualmente, pero después de montaje en tejido, baten juntas, mejor modelando la enfermedad real. Por eso los modelos del tejido-nivel son importantes.”

Prueba del ejercicio en un plato

Usando un supuesto sistema optogenetic, las personas entonces aplicaron la luz azul a un extremo del tejido para activar las células. Esto creó un impulso que se movió a lo largo de la hoja de células para producir una contracción. Usando este sistema, crearon una “prueba del ejercicio en un plato.” Para simular ejercicio, agregaron el isoproterenol de la droga (similar a la adrenalina de la hormona de tensión) y aplicaron la luz infrarroja para iniciar latidos del corazón más rápidos.

Esta prueba ayudada para revelar los mecanismos subyacentes de CPVT. Cuando es sano el tejido del corazón experimentó la prueba del ejercicio, calcio movido a través del tejido en incluso ondas. Pero en los modelos del tejido hechos de pacientes con CPVT, las ondas del calcio se movieron a las velocidades diversas, y en algunas partes del tejido en absoluto, dando por resultado un movimiento circular anormal conocido como reingreso -- como qué suceso en la vida real.

“Cuando establecimos el paso de las células más rápidamente, el tejido de CPVT sostuvo arritmias reentrantes, mientras que el tejido normal podría manejarlo multa,” dice la PU.

Para entender cómo la tensión hace a pacientes de CPVT vulnerables a las arritmias peligrosas para la vida, la PU, Parker, y los colegas determinaron las moléculas de la transmisión de señales que son activadas por la adrenalina, y las drogas y el genoma entonces usados CRISPR/Cas9 corrigiendo para inhibirlos o para modificar selectivamente.

Con esta estrategia, encontraron que en tejido sano del corazón, una enzima llamada cinasa de CaM (CaMKII) químicamente modifica RYR2, accionando las células musculares para liberar más calcio. En células de CPVT, esta modificación combina con la mutación heredada RYR2 para causar niveles excesivos del calcio en células, que precipita arritmias.

La “naturaleza diseñó CaMKII como parte de la reacción de la lucha o huida,” explica la PU. “Cuando usted consigue emocionado, usted libera más calcio así que el corazón puede batir más rápidamente. Pero cuando RYR2 es transformado, el canal es permeable, así que la célula libera demasiado calcio, que causa arritmia.”

Cuando los investigadores cegaron la modificación de CaMKII, eliminaron las arritmias en el modelo del tejido. Consiguieron el mismo efecto cuando cegaron a CaMKII sí mismo con el AIP del péptido, un inhibidor potente y selectivo de CaMKII.

“El acoplamiento de la tecnología y de los órganos del IPS en virutas ofrece las nuevas oportunidades para los estudios en remedio de la precisión y la ventaja de pacientes,” las notas Parker. “Nuestra visión es utilizar estas tecnologías para revisar a pacientes con las enfermedades raras para el alistamiento de la juicio clínica. Replegando la enfermedad del paciente in vitro, podemos probar terapias del candidato en la enfermedad del paciente y el seguro y la eficacia de la dimensión, de modo que los pacientes adecuados consigan probados con la droga derecha.”

CaMKII de inhibición con terapia génica

Porque la enzima de CaMKII actúa en muchos tejidos al lado del corazón -- y es requerido por el cerebro para la formación de la memoria -- las personas quisieron poder inhibir CaMKII en el corazón específicamente. En un estudio separado, publicado en línea por la circulación el 3 de junio, las personas llevadas por Bezzerides y la PU probaron una aproximación de la terapia génica en un modelo del ratón de CPVT.

Dirigieron un virus especial que, inyectado en ratones con CPVT, viajado selectivamente al corazón y al AIP entregado. La prueba mostró que el AIP fue expresado en el cerca de 50 por ciento de células del corazón, suficientes para suprimir arritmias, pero expresado no no importante en tejidos del no-corazón incluyendo el cerebro.

Los investigadores ahora proyectan refinar su estrategia de la terapia génica y probarla en un modelo animal grande y eventual en pacientes con CPVT, probable en colaboración con otros centros médicos.

¿Una aproximación general a la enfermedad cardíaca?

Bezzerides y la PU creen que la terapia podría ser efectiva para los pacientes con CPVT causado por una variedad de mutaciones RYR2 (se han denunciado más de 160 mutaciones). Y creen que su estrategia total de inhibir CaMKII en el corazón podría ayudar para tratar causas mas comunes de la enfermedad cardíaca.

“CaMKII no es necesario para la función normal del corazón, sino que se activa en muchas formas de la enfermedad cardíaca,” dice la PU. “En los modelos del ratón de muchas formas de la enfermedad cardíaca, tales como cardiomiopatía isquémica, fibrilación atrial, o cardiomiopatía hipertrófica, la activación crónica de CaMKII es perjudicial. Es posible que nuestra aproximación de la terapia génica a la inhibición de CaMKII podría perfeccionar resultados en estos otros tipos de enfermedad cardíaca.”