Исследователи из Калифорнийского университета в Медицинской школе Сан-Диего определили новый способ регулирования неконтролируемого роста кровеносных сосудов, что является серьезной проблемой при широком спектре заболеваний и состояний.
Результаты опубликованы в онлайн-издании Nature Medicine Дэвидом А. Череш, доктор философии, профессор патологии Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего и заместитель директора по трансляционным исследованиям онкологического центра Университета Калифорнии в Лос-Анджелесе, а также его коллеги из онкологического центра и Мичиганского университета.
Кровеносные сосуды растут и расширяются в связи с рядом заболеваний. В частности, рост новых кровеносных сосудов (известный как ангиогенез) происходит во время роста опухолей, что позволяет им расширяться и метастазировать или распространяться на другие части тела.
Неконтролируемый рост сосудов может привести к сосудистым мальформациям и гемангиомам, которые могут стать опасными для жизни. По данным Национального института рака, до 500 миллионов человек во всем мире могут получить пользу от лечения, направленного на ангиогенез.
Исследователи пытались определить механизм переключения, который переводит нормальные кровеносные сосуды из состояния покоя в состояние пролиферации или болезни. Череш вместе с первым автором исследования Сударшаном Анандом, также из Медицинской школы UCSD и Онкологического центра Мура, и его коллеги обнаружили, как "ангиогенный переключатель" включает и разработал стратегию, чтобы выключить его.
Во время нормального формирования или регенерации кровеносных сосудов эндотелиальные клетки, образующие внутренний слой кровеносных сосудов, подвергаются воздействию факторов в местной микросреде, которые инициируют переключение, заставляя кровеносные сосуды начать расширяться. Череш и его коллеги идентифицировали небольшую микроРНК (miR-132), отвечающую за управление переключателем.
Череш описал процесс с точки зрения автомобиля и его тормозов:
"В сосудах опухоли или гемангиомах эта конкретная микроРНК присутствует в большом количестве и способна поддерживать обширный рост сосудов. Эффект похож на автомобиль, который выходит из-под контроля, потому что его педаль газа прилипла к полу, а тормоза не работают."
Исследователи разработали дополнительную микроРНК, или анти-miR, которая связывается с исходной микроРНК и нейтрализует ее. "Эта терапия против miR фактически восстанавливает функциональность педали тормоза, и неконтролируемый рост кровеносных сосудов останавливается," сказал Череш, который отметил, что новый анти-miR отключил ангиогенный переключатель, контролирующий тяжесть заболевания на мышиных моделях рака и заболеваний сетчатки.
В рамках своего исследования Череш и его коллеги разработали наночастицу, которая способна доставлять микроРНК или антимикроРНК непосредственно в больные или пролиферирующие кровеносные сосуды. Это средство доставки обеспечивает максимальный терапевтический эффект, снижая при этом вероятность токсичности или побочных эффектов.
По словам ученых, доставляя больше этой микроРНК, можно будет способствовать развитию новых кровеносных сосудов у пациентов, перенесших повреждение тканей в результате инсульта, сердечного приступа или диабета. И наоборот, лечение пациентов анти-miR может уменьшить или ингибировать развитие кровеносных сосудов в опухолях или помочь уменьшить воспаление.