Aceasta în condițiile în care este știut faptul că bolile cardiovasculare, inclusiv infarctul miocardic, reprezintă principala cauză de deces la nivel mondial.

Faptul că oameni de știință au reușit acum să reprogrameze celulele inimii pentru ca un cord deteriorat să se poată reface și să fie aproape ca unul nou ar putea fi un lucru de-a dreptul revoluționar.

Cercetătorii din spatele lucrării au folosit molecule de ARN pentru a instrui celulele dintr-un cord afectat să elimine țesutul cicatricial și să recreeze mușchiul cardiac, permițându-i inimii să funcționeze din nou ca nouă.

„Inimile umane adulte nu se repară foarte bine”, spune Conrad Hodgkinson, profesor asociat de Medicină și patologie la Facultatea de Medicină a Universității Duke, din Statele Unite, care a supervizat studiul.

Odată ce un individ suferă un infarct sau inima suferă orice tip de leziuni, nu există capacitatea de a înlocui mușchiul cardiac care moare.

„Așadar, inima, pentru a nu exploda, activează fibroblastele pentru ca acestea să se deplaseze la locul leziunilor și să cicatrizeze țesutul”, explică profesorul american.

La fel ca cicatricile de pe piele care rezultă în urma unei răni sau a unei intervenții chirurgicale, țesutul cicatricial generat în inimă după un infarct este dur și neflexibil și poate împiedica organul să funcționeze la potențialul său maxim, a spus prof. Hodgkinson.

Împreună cu echipa sa, omul de știință a vrut să găsească o modalitate eficientă de a transforma țesutul cicatricial înapoi în mușchi cardiac funcțional pentru a inversa, în esență, efectele unui infarct.

Pentru a face acest lucru, cercetătorii și-au propus să găsească o modalitate de a transforma fibroblastele, un tip de celule care contribuie la formarea țesutului conjunctiv, în celule ale mușchiului cardiac prin intermediul unui proces numit reprogramare celulară.

Cercetătorii au reușit să livreze instrucțiuni pentru reprogramarea celulelor prin intermediul moleculelor de ARN, și așa au descoperit că fibroblastele adulte nu sunt foarte bune la respectarea acestor instrucțiuni și sunt rezistente la reprogramare.

„Am descoperit că, dacă luăm fibroblaste cardiace de la persoane mai tinere, acestea se reprogramează foarte bine”, explică Hodgkinson. „Dar, dacă luăm fibroblaste cardiace de la adulți, acestea nu răspund, de fapt, deloc. Așadar, am încercat să înțelegem dacă nu cumva procesul de îmbătrânire interferează de fapt cu reprogramarea fibroblastelor”.

Profesorul Hodgkinson și echipa sa au descoperit că un senzor de oxigen proteic, Epas1, împiedică fibroblastele adulte să se reprogrameze. Cercetătorii au reușit să exploateze capacitatea de regenerare a celulelor tinere prin blocarea Epas1 în fibroblastele adulte.

„Atunci când am inversat procesul de îmbătrânire a fibroblastelor, făcându-le practic să creadă că sunt din nou tinere, am transformat mai multe astfel de celule în mușchi cardiac”, a declarat Hodgkinson.

Cercetătorii au formulat un cocktail de molecule de ARN pe care le-au împachetat în exosomi, un produs natural produs de majoritatea celulelor. Această tehnologie le-a permis să livreze exosomii fără intervenții chirurgicale. Pachetele de exosomi au proprietăți unice care le ghidează către fibroblastele cardiace din interiorul unei leziuni ale inimii.

„Exosomii sunt un fel de pungi de cumpărături”, explică profesorul. „Celula pune o mulțime de lucruri aici pentru a trimite semnale către alte celule. Sunt o modalitate prin care celulele pot vorbi între ele”.

Atunci când cercetătorii au folosit exosomii plini de ARN pentru a instrui fibroblastele să se reprogrameze la un șoarece care tocmai suferise un infarct miocardic, rezultatele au fost, potrivit prof. Hodgkinson, „impresionante”.

„Am reușit să recuperăm aproape toată funcția cardiacă pierdută după un infarct prin inversarea îmbătrânirii fibroblastelor din inimă”, a spus el.
Descoperirile au fost publicate în Journal of Biological Chemistry.

Reprogramarea celulară, împreună cu inversarea îmbătrânirii celulare, are aplicații viitoare nelimitate, inclusiv refacerea pierderii de neuroni în creierul pacienților cu demență și eliminarea cicatricilor cutanate la pacienții cu psoriazis fără intervenții chirurgicale invazive, a mai precizat profesorul Hodgkinson.