Американские исследователи сделали значительный шаг вперед в лечении повреждений сердца, вызванных инфарктом. Им удалось “пробудить” ген, который активно работает только на ранних стадиях развития организма. Исследование, проведенное в Медицинской школе Льюиса Каца при Университете Темпл, показало, что специальная синтетическая мРНК, содержащая ген PSAT1, может стимулировать регенерацию сердечной мышцы у взрослых. Результаты работы были опубликованы в научном журнале Theranostics.
Ген PSAT1 играет ключевую роль в процессах клеточного роста во время эмбрионального развития, однако в зрелом сердце он практически неактивен. Ученые разработали модифицированную мРНК с этим геном и ввели ее в сердца мышей сразу после перенесенного инфаркта. Вследствие такой терапии у грызунов значительно усилилось деление кардиомиоцитов (клеток сердечной мышцы), уменьшилось образование рубцовой ткани, сформировались новые кровеносные сосуды, а общая функция сердца заметно улучшилась.
Дальнейший анализ подтвердил, что PSAT1 запускает метаболический путь, связанный с синтезом серина — вещества, критически важного для защиты клеток от стресса и восстановления ДНК. Было также установлено, что эффективность действия PSAT1 зависит от белка YAP1, который известен как мощный активатор регенерации. Отключение этого пути приводило к исчезновению терапевтического эффекта, что подтверждает фундаментальное значение данного механизма.
Примечательно, что разработанный метод основан на технологии модифицированной РНК (modRNA), аналогичной той, что использовалась для создания вакцин против COVID-19. Эта технология позволяет доставлять необходимые генетические инструкции в клетки без изменения их собственной ДНК, минимизируя потенциальные долгосрочные побочные эффекты. Исследователи выражают надежду, что подобные подходы в будущем позволят не только эффективно лечить, но и предотвращать развитие сердечной недостаточности, достигая истинного восстановления органа.
Стоит отметить, что ранее ученые выявили еще одну неочевидную причину повреждения сердечной мышцы: продолжительное воздействие загрязненного воздуха. Было показано, что даже незначительное увеличение концентрации мелкодисперсных частиц в атмосфере может ускорять замещение здоровой сердечной ткани рубцами.
A New Approach to Heart Restoration After Myocardial Infarction
American researchers have made a significant stride in treating heart damage caused by a heart attack. They managed to “awaken” a gene that is typically active only during the early stages of organism development. A study conducted at the Lewis Katz School of Medicine at Temple University revealed that a specific synthetic mRNA, carrying the PSAT1 gene, can stimulate heart muscle regeneration in adults. The findings were published in the scientific journal *Theranostics*.
The PSAT1 gene plays a crucial role in cell growth processes during embryonic development, but it is almost entirely inactive in a mature heart. Scientists developed a modified mRNA with this gene and injected it into the hearts of mice immediately after they experienced a heart attack. As a result of this therapy, the proliferation of cardiomyocytes (heart muscle cells) in the rodents significantly increased, scar tissue formation decreased, new blood vessels formed, and overall heart function markedly improved.
Further analysis confirmed that PSAT1 initiates a metabolic pathway associated with serine synthesis – a substance critically important for protecting cells from stress and repairing DNA. It was also established that PSAT1`s effectiveness depends on the YAP1 protein, known as a powerful regeneration activator. Disabling this pathway led to the disappearance of the therapeutic effect, confirming the fundamental importance of this mechanism.
Notably, the developed method is based on modified RNA (modRNA) technology, similar to that used in the creation of COVID-19 vaccines. This technology allows the delivery of necessary genetic instructions into cells without altering their own DNA, thereby minimizing potential long-term side effects. Researchers express hope that such approaches will, in the future, not only effectively treat but also prevent the development of heart failure by achieving true organ restoration.
It is worth noting that earlier, scientists identified another non-obvious cause of heart muscle damage: prolonged exposure to polluted air. It was shown that even a slight increase in the concentration of fine particulate matter in the atmosphere can accelerate the replacement of healthy heart tissue with scar tissue.
