Более 15 лет назад Дэвид Уоршоу, доктор философии.D., и коллеги обнаружили точную неисправность определенного белка в сердце, которая приводит к гипертрофической кардиомиопатии, частому виновнику внезапной смерти молодых спортсменов.
Теперь группа ученых использовала некоторые из более ранних результатов Уоршоу для разработки возможного лечения для предотвращения гипертрофической кардиомиопатии (ГКМП), наследственного заболевания, которое может привести к утолщению сердца и прекращению эффективного перекачивания крови, что приводит к сердечной недостаточности. Уоршоу, профессор и заведующий кафедрой молекулярной физиологии и биофизики Медицинского колледжа Университета Вермонта (UVM), писал о значении этой потенциальной терапии для "Перспективы" в номере журнала Science от 5 февраля 2016 г.
"Это может предложить общий подход к решению гипертрофической кардиомиопатии," говорит Уоршоу, который также является исследователем в Исследовательском институте сердечно-сосудистой системы штата Вермонт в UVM. "Я думаю это очень многообещающе."
ГКМП может быть результатом различных мутаций многих белков сердца. Один из этих белков, миозин, действует как крошечный молекулярный мотор в каждой клетке сердечной мышцы. Он тянет и высвобождает похожий на веревку белок, актин, чтобы заставить сердечную мышцу сокращаться и расслабляться, перекачивая кровь.
Мутация миозина может "изменить мощность двигателя" и заставляют сердце работать неправильно, что, в свою очередь, заставляет сердце увеличиваться, – говорит Уоршоу.
В течение многих лет ученые предполагали, что мутация привела к тому, что миозин потерял свою двигательную способность, что привело к отключению всего сердечного двигателя. Но в исследовании Уоршоу, опубликованном в 2000 году в журнале Circulation Research, он и его коллеги обнаружили, что проблема не в уменьшении силы миозина; это было слишком много с этой мутацией.
"По аналогии, размещение двигателя гоночного автомобиля Indy (i.е., мутантный миозин) в шасси серийного автомобиля (i.е., соединительнотканный матрикс сердца) может привести к внутреннему стрессу и структурным повреждениям," Уоршоу пишет в своем "Перспективы" статья. "Для сердца это вызывает сердечный фиброз и разрушение мышечных клеток, которые характерны для пациентов с ГКМП."
Команда ученых, которая нашла способ решить эту проблему – о которой они сообщают в выпуске журнала Science от 5 февраля 2016 года – представляет Гарвардскую медицинскую школу, Медицинскую школу Стэнфордского университета, Университет Колорадо и MyoKardia Inc. в Сан-Франциско, биотехнологическая компания, созданная для разработки таких методов лечения.
Используя мышей, выведенных с мутацией, команда проверила низкомолекулярный ингибитор, который снижает выработку энергии миозиновым двигателем до более нормального уровня. Согласно исследованию, мыши получили лекарство, содержащее молекулу, уже в возрасте восьми недель, и, что удивительно, это предотвратило выход HCM на поверхность.
"Когда они дали лекарство молодой мыши с мутацией, сердце мыши развилось нормально," Уоршоу говорит.
Поскольку HCM передается в семье, младенец с положительным результатом теста на генетическую мутацию может получить лечение и предотвратить заболевание, говорит Уоршоу. Однако разработка лекарства для человека потребует гораздо более обширных испытаний и ответов на многие оставшиеся вопросы, – говорит он.
Тем не менее, Уоршоу видит большой потенциал. В предыдущих исследованиях он обнаружил, что мутации в других сердечных белках также приводят к увеличению выработки энергии сердечными мышцами, что, в свою очередь, приводит к HCM. Та же самая молекула, по его словам, все еще может использоваться в миозиновом двигателе для компенсации и, таким образом, блокирования болезни и в этих случаях.