Исследование ученых из Медицинской школы Льюиса Каца (США) позволило найти новый метод регенерации тканей сердца у взрослых, перенесших инфаркт. Ключевым звеном в этом процессе оказался ген PSAT1, активация которого ускоряла восстановление тканей и функциональности органа.
Ключ к регенерации
Ген PSAT1 играет важную роль в процессе роста клеток на эмбриональной стадии. Однако у взрослых он практически неактивен, что ограничивает естественные способности организма к восстановлению поврежденных тканей. Исследователи решили изменить эту ситуацию, разработав модифицированную мРНК (modRNA), содержащую ген PSAT1. Этот подход позволил «включить» ген в тканях сердца, что привело к поразительным результатам.
Эксперименты проводились на мышах, перенесших инфаркт миокарда. Введение modRNA в поврежденные ткани сердца активировало деление кардиомиоцитов — мышечных клеток миокарда, которые в норме не способны к регенерации. Это замедлило процесс рубцевания тканей, увеличило скорость образования новых кровеносных сосудов и, как следствие, привело к значительному улучшению функции сердца. Таким образом, ученые смогли не просто замедлить прогрессирование сердечной недостаточности, но и запустить процессы восстановления органа.
Роль серина и белка YAP1
Как показали исследования, механизм действия PSAT1 оказался связан с синтезом серина — аминокислоты, которая выполняет важные функции в организме. Она защищает клетки от стресса, способствует восстановлению ДНК и играет значительную роль в метаболизме. Активация PSAT1 стимулировала выработку серина, что обеспечивало благоприятные условия для регенерации тканей сердца.
Ключевым элементом этого процесса стал белок YAP1, известный своей способностью запускать регенеративные механизмы. Без участия YAP1 эффект от введения PSAT1 исчезал, что подчеркивает его важность в данном подходе. Белок YAP1 выступает своего рода «переключателем», который активирует восстановительные процессы в клетках.
Технология modRNA
Для доставки гена PSAT1 в клетки сердца использовалась технология modRNA (модифицированная матричная РНК). Этот метод уже доказал свою эффективность и безопасность при создании мРНК-вакцин против COVID-19. Метод modRNA позволяет доставлять генетический материал в клетки без изменения ДНК пациента, что снижает потенциальные риски и делает технологию перспективной для применения в клинической практике.
В отличие от традиционных методов генной терапии, modRNA действует временно, что исключает долгосрочные последствия или нежелательные изменения в геноме. Это особенно важно при работе с сердечно-сосудистыми заболеваниями, где безопасность пациента является приоритетом.
Перспективы применения
Сегодня основная цель постинфарктной терапии — поддержание работы органа и предотвращение дальнейшего ухудшения его состояния. Однако подход, основанный на активации PSAT1, позволяет не просто поддерживать сердце, а восстанавливать его ткани и улучшать функциональность.
В будущем эта технология может стать основой для создания новых методов лечения, которые помогут миллионам людей, страдающих от последствий инфаркта. Ученые уверены, что их работа станет важным шагом на пути к разработке регенеративной медицины, которая сможет восстанавливать поврежденные органы и ткани.
