Исследователи из Медицинской школы Mount Sinai в Нью-Йорке, штат Нью-Йорк, США, обнаружили новую многообещающую мишень для лечения и профилактики сердечной недостаточности. Исследование было представлено на Конгрессе ESC в 2012 году главным исследователем профессором Роджером Дж. Хаджар, доктор медицины.
По данным Центров США по контролю и профилактике заболеваний, около 5.8 миллионов американцев страдают от сердечной недостаточности, и ежегодно диагностируется 670 000 новых случаев. Каждый пятый человек с сердечной недостаточностью умирает в течение одного года после постановки диагноза. Сердечная недостаточность чаще всего лечится агрессивной медикаментозной и аппаратной терапией, но неизлечима. Наиболее частыми симптомами сердечной недостаточности являются одышка, чувство усталости и отеки в лодыжках, ступнях, ногах, а иногда и в животе.
В этом исследовании, представленном на Конгрессе ESC 2012, исследователи определили новую мишень для лекарственного средства, которое может лечить и / или предотвращать сердечную недостаточность. Команда исследователей оценила повреждение сердца человека и свиньи и обнаружила, что SUMO1 (небольшой убиквитин-подобный модификатор), небольшой белок, который регулирует активность ключевых генов-переносчиков, был снижен в сердечной недостаточности. Когда исследователи ввели SUMO1 в эти сердца с помощью генной терапии, сердечная функция значительно улучшилась.
"Это указывает на то, что SUMO1 может играть решающую роль в патогенезе сердечной недостаточности," – сказал профессор Хаджар, директор по исследованиям Семейной лаборатории сердечно-сосудистых исследований Винера на горе Синай.
Команда под руководством профессора Хаджара изучала ген-переносчик SERCA2a у пациентов с тяжелой сердечной недостаточностью в рамках исследования CUPID (повышение уровня кальция при чрескожном введении генной терапии при сердечных заболеваниях). При доставке через аденоассоциированный вирусный вектор – неактивный вирус, который действует как переносчик лекарств – в сердечные клетки, SERCA2a продемонстрировал улучшение или стабилизацию с минимальными побочными эффектами. Но профессор Хаджар сказал: "Мы обнаружили, что, хотя инъекция SERCA2a восстанавливала сердечную функцию, со временем новая SERCA2a стала дисфункциональной. Это указывало на то, что что-то еще выше по течению от SERCA2a вызывало дисфункцию сердца."
Доктор Чангвон Кхо, доктор философии, и доктор А Янг Ли, доктор философии, два эксперта по изучению сердечных белков в Медицинской школе Маунт-Синай, определили SUMO1 как регулятор SERCA2a, показывая, что он усиливает его функцию и повышает стабильность и активность ферментов. Когда профессор Хаджар и его команда изучали модели людей и животных, они обнаружили, что при снижении SUMO1 SERCA2a становится дисфункциональным в человеческих сердцах, показывая, что SUMO1 играет защитную роль. Когда команда ввела SUMO1 в качестве генной терапии, они обнаружили, что он защищает SERCA2a от окислительного стресса, который преобладает при сердечной недостаточности.
"Наши эксперименты за последние четыре года, начиная с открытия SUMO1 как взаимодействующего белка с SERCA2a, показали, что он играет решающую роль в развитии сердечной недостаточности," сказал профессор Хаджар. "Фактически, SUMO1 может быть терапевтической мишенью при самых ранних признаках развития и может быть полезным в предотвращении его прогрессирования, что является столь необходимым достижением для миллионов, страдающих этим заболеванием."
Доктор Лиза Тилеманн расширила эксперименты, проведенные на мышах и крысах, на доклинической модели сердечной недостаточности на моделях свиней.
Профессор Хаджар сказал: "Теперь мы ясно показали, что доставка гена SUMO1 может улучшить сердечную функцию и стабилизировать ухудшение объемов левого желудочка у крупных животных с тяжелой сердечной недостаточностью. Мы также показали, что одновременное введение SUMO1 и SERCA2a может иметь синергетический эффект на общую функцию при сердечной недостаточности."
Под руководством профессора Хаджара команда Mount Sinai обнаружила знаменательный потенциал SERCA2a в 1999 году и с тех пор продолжает использовать его потенциал в качестве лечения с помощью генной терапии. Следующие этапы исследования включают тестирование новой конструкции для генной терапии, которая будет объединять как SUMO1, так и SERCA2a в одном векторе генной терапии, что позволит исследователям экспрессировать оба гена одновременно. Подобно их усилиям в исследовании CUPID, они будут изучать доставку SERCA2a и SUMO1 с помощью генной терапии. Кроме того, исследовательская группа разработала клеточный тест для скрининга соединений, которые могут увеличивать взаимодействие SERCA2a с SUMO1, оценивая SUMO1 как дополнительную терапию к SERCA2a.
Профессор Хаджар заключил: "Хотя это исследование еще раз подтверждает важность SERCA2a как мишени при сердечной недостаточности, наше открытие критической роли, которую SUMO1 играет в улучшении функции SERCA2a при сердечной недостаточности, мы надеемся, приведет к новым стратегиям лечения пациентов с сердечной недостаточностью."