Białko z popularnej rybki akwariowej może obudzić geny naprawcze serca

Każdego roku miliony ludzi na świecie cierpią z powodu zawału serca, co prowadzi do trwałej utraty komórek mięśnia sercowego i często skutkuje niewydolnością serca. Tymczasem maleńka rybka, znana jako danio pręgowany, posiada zdolność regeneracji swojego serca po urazach. Badania opublikowane w czasopiśmie „Nature Cardiovascular Research” rzucają nowe światło na możliwości wykorzystania tej zdolności w leczeniu ludzi.

Regeneracja serca u danio pręgowanego

Po uszkodzeniu serca danio pręgowanego, proces regeneracji pozwala rybie na pełne przywrócenie funkcji serca w ciągu 60 dni. „Nie rozumiemy, dlaczego niektóre gatunki mogą regenerować swoje serca po urazie, a inne nie” – powiedział Jeroen Bakkers, kierownik badań w Hubrecht Institute w Utrechcie. Badania nad danio pręgowanym mogą przyczynić się do opracowania terapii, które zapobiegną niewydolności serca u ludzi.

Kluczowe odkrycie: Białko Hmga1

Badacze z Utrechntu odkryli, iż białko Hmga1, odgrywające kluczową rolę w regeneracji serca u danio pręgowanego, może również aktywować geny naprawcze w organizmach ssaków. „Porównaliśmy serce danio pręgowanego z sercem myszy, które, podobnie jak serce człowieka, nie może się regenerować” – wyjaśnił Dennis de Bakker, pierwszy autor badania. Odkryto, iż gen Hmga1 jest aktywny podczas regeneracji u danio pręgowanego, ale nie u myszy.

Białko Hmga1 usuwa molekularne „blokady” na chromatynie, czyli strukturze upakowującej DNA. „Hmga1 toruje drogę, jakby pozwalając uśpionym genom wrócić do pracy” – powiedziała Mara Bouwman, współautorka badania.

Sukces w leczeniu myszy

Naukowcy zastosowali białko Hmga1 lokalnie na uszkodzonych sercach myszy. Wyniki były zaskakujące: białko stymulowało komórki mięśnia sercowego do podziału i wzrostu, poprawiając funkcję serca bez skutków ubocznych, takich jak nadmierny wzrost lub powiększenie serca. „Podział komórek nastąpił tylko w uszkodzonym obszarze – tam, gdzie potrzebna była naprawa” – wskazał Bakkers.

Znaczenie dla terapii genowych

Zespół badawczy porównał aktywność genu Hmga1 u danio pręgowanego, myszy i ludzi. Choć u ludzi białko to nie jest produkowane po zawale serca, gen Hmga1 jest obecny i aktywny podczas rozwoju embrionalnego. „To stanowi podstawę dla terapii genowych, które mogą uwolnić potencjał regeneracyjny serca u ludzi” – podkreślił Bakkers.

Kolejne kroki

Odkrycia te są znacznym krokiem naprzód, ale wciąż jest wiele do zrobienia. Naukowcy planują udoskonalić i przetestować terapię, zanim będzie mogła trafić do kliniki. Kolejnym etapem jest sprawdzenie, czy białko Hmga1 działa również na ludzkie komórki mięśnia sercowego w warunkach laboratoryjnych.

Badania te były możliwe dzięki współpracy w ramach konsorcjum OUTREACH, zrzeszającego instytuty badawcze i szpitale akademickie w Holandii. Projekt wspierały m.in. Dutch Heart Foundation i Hartekind Foundation.

Potencjalna rewolucja w medycynie regeneracyjnej

Odkrycie potencjału białka Hmga1 otwiera drzwi do bezpiecznych, ukierunkowanych terapii regeneracyjnych, które mogłyby radykalnie zmienić leczenie niewydolności serca. jeżeli dalsze badania potwierdzą skuteczność tej metody u ludzi, medycyna będzie o krok bliżej do rozwiązania jednego z największych wyzwań zdrowotnych naszych czasów.