Yeni keşfedilen molekül kalp yetmezliğini tedavi edebilir
Kalp yetmezliğinde kalp kanı vücuda etkili bir şekilde pompalayamaz. Bu durumun gelişmesindeki anahtar faktörlerden biri kalsiyum düzensizliğidir. Bu sorunu çözebilecek yeni keşfedilmiş bir molekül, bu kalp rahatsızlığı için bir sonraki terapötik hedef olabilir.
Kalp, kısmen "kalsiyum döngüsü" adı verilen bir süreç nedeniyle damarlardan etkili bir şekilde kasılabilir, gevşeyebilir ve kan pompalayabilir. Bu işlem, kalsiyumun hücrelerin içinde ve dışında dolaşmasına izin verir.
Bu döngü bazen bir kişinin yaşı nedeniyle bozulur ve bu, kalp kasının kan pompalama hızını veya gücünü de etkileyebilir.
Kalsiyum düzensizliği bu nedenle kalp yetmezliğinin gelişmesine neden olabilir.
Şimdiye kadar araştırmacılar, rolü kalsiyum iyonlarını taşımak ve kalp kasının gevşemesini sağlamak olan SERCA olarak bilinen bir molekülü hedef alan tedaviler geliştirmeye odaklandılar.
Kalp yetmezliğinde, SERCA düzgün çalışmıyor, bu da bazı bilim adamlarının SERCA ekspresyonunu artıracak bir gen terapisi geliştirme olasılıklarını araştırmasına neden oldu.
Ancak şimdi, Dallas'taki Texas Southwestern Üniversitesi'nden ve Illinois'deki Loyola Üniversitesi'nden uzmanlar, "cüce açık okuma çerçevesi" (DWORF) adını verdikleri bir mikropeptid keşfettiler. Bilim adamları, DWORF'un kalp yetmezliği için daha iyi tedavilerin yolunu açabileceğine inanıyor.
Bu yeni çalışmanın baş yazarı Catherine Makarewich, "Laboratuvarımız yakın zamanda doğrudan SERCA'ya bağlanan ve aktivitesini artıran [DWORF] adlı bir mikropeptid keşfetti," diye açıklıyor.
"Bu çalışmada, yüksek DWORF seviyelerinin terapötik potansiyelini, SERCA aktivitesini artırmanın ve kalp yetmezliğinde kalp kasılmasını iyileştirmenin bir yolu olarak araştırdık."
Catherine Makarewich
DWORF’un kalp işlevi üzerindeki etkisi
Makarewich ve ekibi ilk olarak DWORF'un SERCA aktivitesini inhibe eden fosfolamban (PLN) adlı bir molekülü değiştirdiğini buldu.
Bu, bilim insanlarının DWORF'u SERCA aktivitesini artırmaya yardımcı olmak için kullanabileceklerini, böylece kalbin etkili bir şekilde kasılma ve gevşeme yeteneğini yeniden kazanmasını sağladığını öne sürdü.
Bulguları dergide yer alan mevcut çalışmada eLifeAraştırmacılar, genetik olarak daha yüksek DWORF seviyeleri, daha yüksek PLN seviyeleri veya kalpte hem DWORF hem de PLN'nin daha yüksek seviyelerini ifade etmek için genetik olarak tasarladıkları farelerle çalıştılar.
Genetiği değiştirilmiş kemirgenleri normal kemirgenlerle karşılaştıran bilim adamları, daha yüksek DWORF seviyelerine sahip farelerin normal farelere göre daha iyi kalsiyum döngüsüne sahip olduğunu fark ettiler.
Aynı zamanda, daha yüksek PLN seviyelerini ifade etmek için tasarlanan fareler, kontrollere kıyasla daha zayıf kalsiyum döngüsüne sahipti. Son olarak, her iki molekülün yüksek seviyelerine sahip farelerde DWORF, PLN'nin etkisini önledi.
Yeni tedaviler için "çekici bir aday"
Araştırmacılar, bu bulguları pekiştirmek için, kalbin genişlediği ve kanı verimli bir şekilde pompalayamadığı bir fare dilate kardiyomiyopati modelinde DWORF'un etkilerini de değerlendirdiler.
Dilate kardiyomiyopatili normal fareler, kalbin oksijenli kanı vücuda pompalayan kısmı olan sol kalp ventrikülünün kötü işlevine sahipti.
Bununla birlikte, daha yüksek DWORF seviyelerine sahip olacak şekilde tasarlanmış olan dilate kardiyomiyopatili fareler, sol kalp ventrikülünün daha iyi işlediğini gösterdi.
Tersine, aynı kalp problemi olan ancak hiçbir DWORF'si olmayan kemirgenler, kontrollere göre daha da zayıf sol ventrikül işlevi sergilediler.
Makarewich ve ekibi ayrıca, yüksek DWORF seviyelerine sahip farelerin, genişlemiş kalp odaları, oda duvarlarının incelmesi ve daha yüksek hacimde kalp kası hücresi gibi kardiyomiyopatinin bazı olağan fizyolojik belirtilerini göstermediğini de belirtti.
Ayrıca, DWORF seviyeleri yüksek olan fareler, kardiyomiyopatinin bir başka özelliği olan kalpte bir yara dokusu birikimi geliştirmedi.
Çalışmanın kıdemli yazarı Eric Olson, "Kalp yetmezliğine karşı koruma sağlamak için SERCA'yı eski haline getirme girişimleri başarısız oldu, çünkü SERCA'nın kendisinin artan seviyelerine odaklandılar" diyor.
Bununla birlikte, mevcut bulgulara dayanarak, ekibin DWORF'de daha uygulanabilir bir terapötik hedef belirlediğini düşünüyor.
Olson, "DWORF düzeylerini artırmanın daha uygun olabileceğine ve DWORF molekülünün küçük boyutunun onu kalp yetmezliği için bir gen tedavisi ilacı için çekici bir aday haline getirebileceğine inanıyoruz" diye ekliyor.
