Nowa terapia genowa może odwrócić skutki niewydolności serca i przywrócić funkcję serca na dużym modelu zwierzęcym. Terapia zwiększa ilość krwi, którą serce może pompować, i radykalnie poprawia przeżycie, co w artykule opisującym wyniki nazwano „bezprecedensowym przywróceniem funkcji serca”.
Obecnie niewydolność serca jest nieodwracalna. W przypadku braku przeszczepu serca większość metod leczenia ma na celu zmniejszenie obciążenia serca i spowolnienie postępu często śmiertelnej choroby. Jeśli jednak terapia genowa przyniesie podobne wyniki w przyszłych badaniach klinicznych, może pomóc w wyleczeniu serca 1 na 4 żyjących obecnie osób, u których ostatecznie rozwinie się niewydolność serca.
Zmiana „nocy i dnia”.
Naukowcy skupili się na przywróceniu krytycznego białka serca zwanego integratorem mostkującym serce 1 (cBIN1). Wiedzieli, że poziom cBIN1 jest niższy u pacjentów z niewydolnością serca i że im niższy, tym większe ryzyko ciężkiej choroby. „Kiedy spada poziom cBIN1, wiemy, że pacjenci nie będą sobie dobrze radzić” – mówi Robin Shaw, lekarz medycyny, dyrektor Instytutu Badań i Szkoleń Układu Sercowo-Naczyniowego Nora Eccles Harrison (CVRTI) na Uniwersytecie Utah i współautor na badaniu. „Nie trzeba być naukowcem zajmującym się rakietami, żeby powiedzieć: «Co się stanie, gdy to oddamy?»”
Aby spróbować zwiększyć poziom cBIN1 w przypadku niewydolności serca, naukowcy sięgnęli po nieszkodliwy wirus powszechnie stosowany w terapii genowej, który dostarczał dodatkową kopię genu cBIN1 do komórek serca. Wstrzyknęli wirusa do krwi świń z niewydolnością serca. Wirus przedostał się przez krwioobieg do serca, gdzie dostarczył gen cBIN1 do komórek serca.
W tym modelu niewydolności serca niewydolność serca zazwyczaj prowadzi do śmierci w ciągu kilku miesięcy. Jednak wszystkie cztery świnie, które otrzymały terapię genową w komórkach serca, przeżyły sześć miesięcy, co stanowiło punkt końcowy badania.
Co ważne, leczenie nie tylko zapobiegło pogorszeniu się niewydolności serca. Niektóre kluczowe wskaźniki funkcjonowania serca rzeczywiście uległy poprawie, co sugeruje, że uszkodzone serce samo się regenerowało.
Shaw podkreśla, że tego rodzaju odwrócenie istniejących szkód jest wysoce niezwykłe. „W historii badań nad niewydolnością serca nie widzieliśmy takiej skuteczności” – mówi Shaw. Poprzednie próby leczenia niewydolności serca wykazały poprawę czynności serca rzędu 5-10%. Terapia genowa cBIN1 poprawiła funkcjonowanie o 30%. „To dzień i noc” – dodaje Shaw.
Wydajność leczonych serc w pompowaniu krwi, która jest główną miarą ciężkości niewydolności serca, z biegiem czasu wzrosła – nie do całkowicie zdrowego poziomu, ale do zamknięcia zdrowego serca. Serca pozostały również mniej rozszerzone i mniej przerzedzone, a wyglądem przypominały serca sprawne. Pomimo faktu, że podczas całego badania zwierzęta, którym przeniesiono gen, doświadczyły tego samego poziomu stresu sercowo-naczyniowego, który doprowadził do niewydolności serca, leczenie przywróciło ilość krwi pompowanej na uderzenie serca do całkowicie normalnego poziomu.
„Mimo że zwierzęta nadal poddawane są obciążeniom serca powodującym niewydolność serca, u zwierząt, które zostały poddane leczeniu, zaobserwowaliśmy poprawę funkcji serca, a także stabilizację lub kurczenie się serca” – mówi TingTing Hong, lekarz medycyny, profesor nadzwyczajny farmakologii i toksykologii oraz badacz CVRTI na Uniwersytecie U., a także współautor badania. „Nazywamy to odwrotną przebudową. To powrót do tego, jak powinno wyglądać normalne serce”.
Zwornik serca
Naukowcy sądzą, że zdolność cBIN1 do ratowania funkcji serca zależy od jego pozycji jako rusztowania, które wchodzi w interakcję z wieloma innymi białkami ważnymi dla funkcjonowania mięśnia sercowego. „cBIN1 służy jako scentralizowany węzeł sygnalizacyjny, który faktycznie reguluje wiele dalszych białek” – mówi dr Jing Li, instruktor zastępczy w CVRTI. Organizując resztę komórek serca, cBIN1 pomaga przywrócić krytyczne funkcje komórek serca. „cBIN1 przynosi korzyści wielu szlakom sygnalizacyjnym” – dodaje Li.
Rzeczywiście wydawało się, że terapia genowa poprawia czynność serca na poziomie mikroskopowym, dzięki lepiej zorganizowanym komórkom serca i białkom. Naukowcy mają nadzieję, że rola cBIN1 jako głównego regulatora architektury komórek serca może pomóc w powodzeniu terapii genowej cBIN1 i wprowadzeniu nowego paradygmatu leczenia niewydolności serca, ukierunkowanego na sam mięsień sercowy.
Wraz z partnerem branżowym TikkunLev Therapeutics zespół pracuje obecnie nad przystosowaniem terapii genowej do stosowania u ludzi i jesienią 2025 r. zamierza wystąpić z wnioskiem o zatwierdzenie przez FDA badań klinicznych na ludziach. Choć naukowcy są podekscytowani dotychczasowymi wynikami, terapia wciąż nie została jeszcze opracowana przejść testy toksykologiczne i inne zabezpieczenia. I podobnie jak w przypadku wielu terapii genowych, okaże się, czy będzie ona skuteczna w przypadku osób, które nabyły naturalną odporność na wirusa przenoszącego terapię.
Naukowcy są jednak optymistami. „Kiedy widzisz duże dane dotyczące zwierząt, które są bardzo zbliżone do fizjologii człowieka, daje to do myślenia” – mówi Hong. „Ta ludzka choroba, na którą cierpi ponad sześć milionów Amerykanów, może uda nam się ją wyleczyć”.