مطالعه جدید UVA داروهای امیدوارکننده برای بازسازی بافت قلب پس از حمله را شناسایی می کند

پژوهش جدیدی از دانشگاه ویرجینیا (UVA) سلامت دانشمندان که به دنبال داروهایی هستند که می‌توانند بازسازی بافت قلب پس از حمله قلبی را تحریک کنند، می‌گوید تلاش‌های آن‌ها نویدبخش بوده و ممکن است به گزینه‌های درمانی آینده منجر شود.

تیمی که به رهبری پژوهشگر جف ساسرمن هدایت می‌شود، پیش‌تر روشی را برای شناسایی داروهایی که ممکن است سلول‌های تازه قلبی (کاردیومیوست‌ها) یعنی سلول‌های قلبی مسئول پمپ کردن خون ایجاد کند، توسعه داده بودند.

در کار پیگیری اخیر خود، پژوهشگران پنج ترکیب از 30 ترکیبی که در ابتدا شناسایی کرده بودند را تحلیل کردند تا تعیین کنند که این ترکیبات چگونه کاردیومیوست‌ها را بازسازی می‌کنند که می‌تواند به جایگزینی بافت آسیب‌دیده قلب کمک کند.

درک جدید

دانشمندان می‌گویند که آن‌ها درک جدیدی از نحوه عملکرد این ترکیبات در سلول‌های قلبی کسب کرده‌اند که در توسعه داروهایی برای درمان یا معکوس کردن آسیب‌های قلبی و نارسایی قلبی بسیار ارزشمند خواهد بود.

این وضعیت بالقوه کشنده بیش از 5 میلیون نفر را در آمریکا تحت تأثیر قرار می‌دهد.

“هنگامی که پس از حمله قلبی کاردیومیوست‌ها را از دست می‌دهید و به جای آن زخم تشکیل می‌شود، معمولاً راه برگشتی وجود ندارد”، گفت ساسرمن از دپارتمان مهندسی زیست پزشکی دانشگاه ویرجینیا، برنامه مشترک دانشکده پزشکی و دانشکده مهندسی و علوم کاربردی.

“این ترکیبات در تولید کاردیومیوست‌های جدید برای پرکردن قلب امیدوارکننده هستند.”

غیرقابل‌برگشت و اغلب کشنده

نارسایی قلبی زمانی رخ می‌دهد که قلب توانایی پمپ کردن کافی خون برای رفع نیازهای بدن را از دست می‌دهد، که منجر به ضعف، خستگی، تنگی نفس، تجمع مایع در ریه‌ها و سایر علائمی می‌شود که کیفیت زندگی بیماران را کاهش می‌دهد. این وضعیت غیرقابل‌برگشت و اغلب کشنده است.

حملات قلبی و سایر شرایطی که بافت قلب را آسیب می‌زند می‌تواند نارسایی قلبی را تحریک کند.

پزشکان نمی‌توانند این آسیب‌ها را ترمیم کنند زیرا بدن تولید کاردیومیوست‌ها را اندکی پس از تولد متوقف می‌کند.

ساسرمن و تیمش مشتاق یافتن داروهایی هستند که بتوانند آن خط تولید طبیعی را از نو شروع کنند.

30 ترکیب

با همکاری دانشمندان شرکت داروسازی آسترازنکا، پژوهشگران UVA رویکرد سنتی – نگاه کردن به سلول‌های زنده با میکروسکوپ‌ها – را با الگوریتم‌های پردازش تصویر پیشرفته ترکیب کردند.

این رویکرد به آن‌ها امکان شناسایی 30 ترکیبی که تولید کاردیومیوست‌ها در ظروف کشت را تحریک می‌کرد، داد.

هرچند که این نتایج امیدوارکننده بود، دانشمندان به درک بهتری از اثرات داروها نیاز داشتند – این که چگونه دقیقاً ممکن است تولید کاردیومیوست‌ها را تحریک کنند.

بنابراین، تیم UVA پنج ترکیبی که بر اهداف سلولی مختلف عمل می‌کردند را انتخاب کردند و به دنبال پاسخ‌ها بودند.

آزمودن

دانشمندان همچنان در حال تعیین نحوه عملکرد این ترکیبات بودند زیرا این ترکیبات پروتئین‌هایی را هدف قرار می‌دادند که به مطالعات قبلی درباره تولید کاردیومیوست‌ها مربوط نبودند.

برای داشتن دیدی گسترده‌تر، پژوهشگران بیان همه ژن‌ها در ژنوم و مجموعه وسیعی از پروتئین‌ها را بررسی کردند.

با استفاده از یادگیری ماشین، آن‌ها داده‌ها را به یک شبکه متصل کردند تا اثرات سلسله‌ای که ترکیبات ایجاد می‌کردند را توضیح دهند.

آن‌ها یافتند که داروها به روش‌های مشابهی عمل می‌کنند تا تولید کاردیومیوست‌ها را ترویج دهند و این کار را بدون داشتن سمیت انجام می‌دهند – نشانه‌ای امیدوارکننده.

دستاوردهای جدید دانشمندان را به ترجمه کار آزمایشگاهی‌شان به درمان‌های جدید نزدیک‌تر می‌کند.

“بر اساس این نتایج، اکنون ما داده‌ها را به یک مدل محاسباتی بزرگ‌مقیاس تولید کاردیومیوست‌ها جفت می‌کنیم و همچنین ترکیبات انتخاب شده را در مدل‌های حیوانی آزمایش می‌کنیم”، گفت ساسرمن که بخشی از مرکز پژوهش‌های قلب و عروق Robert M. Berne در UVA است.

“معمولاً توانایی تولید کاردیومیوست‌های جدید را اندکی پس از تولد از دست می‌دهیم. امیدوارم روزی داروهای جدیدی بتوانند این ظرفیت بازسازی را برای درمان حملات قلبی بازگردانند.”