Protein riba zebrica otključava gene za popravku srca kod miševa

Istraživači iz holandskog Instituta Hubert na Akademiji umetnosti i nauka uspešno su popravili oštećena srca miševa pomoću proteina riba zebrica.

Otkrili su da protein Hmga1 ima ključnu ulogu u regeneraciji srca kod zebrica. Kod miševa, protein je uspeo da obnovi srce aktivirajući uspavane regenerativne gene bez izazivanja sporednih efekata, poput uvećanja srca.

Preporučujemo

Nakon srčanog udara, ljudsko srce gubi milione mišićnih ćelija koje ne mogu da se obnove. To često vodi ka srčanoj slabosti, kad se srce muči da pumpa krv efikasno.

Za razliku od ljudi, zebrice proizvode nove ćelije srčanog mišića – imaju regenerativni kapacitet. Kad je srce zebrice oštećeno, može potpuno da obnovi svoju funkciju u roku od 60 dana.

„Ne znamo zašto neke vrste mogu da obnove srce nakon oštećenja. Izučavajući zebrice i upoređujući ih sa drugim vrstama, možemo otkriti mehanizme regeneracije srca, što bi moglo dovesti do terapija za sprečavanje srčane insuficijencije kod ljudi“, kažu istraživači.

Srce zebrice upoređeno je sa mišjim srcem, koje, kao ni ljudsko, ne može da se regeneriše. Posmatrana je aktivnost gena u oštećenim i zdravim delovim srca. Nalazi su pokazali da je gen za protein Hmga1 aktivan tokom regeneracije srca kod zebrica, ali ne kod miševa. To je značilo da je Hmga1 bitan za obnovu srca. Ovaj protein je tipično značajan tokom embrionskog razvoja kad ćelije treba mnogo da rastu. Međutim, gen za ovaj protein je kod odraslih ćelija isključen.

Istraživači su ispitali kako Hmga1 funkcioniše. Otkriveno je da taj protein uklanja molekularne prepreke za hromatin – strukturu koja pakuje DNK. Kad je paket čvrsto svezan, geni su neaktivni. Kad se razveže, geni mogu ponovo postati aktivni. Hmga1 takoreći raščićava put omogućavajući neaktivnim genima da se vrate na posao.

Od riba do sisara

Da bi testirali da li protein funkcioniše na sličan način kod sisara, istraživači su ga primenili lokalno na oštećena mišja srca. Rezultati su bili izuzetni: Hmga1 je podstakao ćelije srčanog mišića na deobu i rast, značajno popravljajući funkcionisanje srca.

Iznenađujuće, deoba ćelija se dešavala samo u oštećenoj oblasti – baš tamo gde je popravka bila potrebna. Nije bilo negativnih efekata, poput prekomernog rasta ili uvećanog srca. Takođe nije viđena deoba ćelija u zdravom srčanom tkivu. To sugeriše da samo oštećenje šalje signal za aktivaciju procesa, kažu istraživači.

Zatim je upoređena aktivnost Hmga1 kod zebrica, miševa i ljudi. U ljudskih srcima, kao kod odraslih miševa, nema proizvodnje Hmga1 nakon srčanog udara. Međutim, gen za Hmga1 je prisutan kod ljudi i aktivan tokom embrionskog razvoja. To obezbeđuje osnovu za genske terapije koje bi mogle aktivirati regenerativni potencijal srca kod ljudi, kažu istraživači.

Nalazi otvaraju vrata za bezbedne, ciljane regenerativne terapije, ali je potrebno dalje usavršavanje i testiranje pre kliničke primene. Sledeći korak je provera da li protein funkcioniše i u slučaju laboratorijski proizvedenih ćelija ljudskog srčanog mišića.

(Telegraf Nauka/Science Daily)