Sat. Jun 25th, 2022

Investigadores de la Universidad de Houston informan sobre una tecnología pionera en su tipo que no solo repara las células del músculo cardíaco en ratones, sino que también las regenera después de un ataque cardíaco o infarto de miocardio, como se conoce médicamente. Publicado en el Journal of Cardiovascular Aging, el innovador hallazgo tiene el potencial de convertirse en una poderosa estrategia clínica para tratar enfermedades cardíacas en humanos, según Robert Schwartz, Hugh Roy y Lillie Cranz Cullen, profesora distinguida de biología y bioquímica en la Facultad de Ciencias Naturales de la UH. Ciencias y Matemáticas. La nueva tecnología desarrollada por el equipo de investigadores utiliza ácido ribonucleico mensajero sintético (ARNm) para entregar factores de transcripción mutados, proteínas que controlan la conversión de ADN en ARN, a los corazones de los ratones. “Nadie ha podido hacer esto hasta este punto y creemos que podría convertirse en un posible tratamiento para los humanos”, dijo Schwartz, quien dirigió el estudio con el recién graduado de doctorado Siyu Xiao y Dinakar Iyer, profesor asistente de investigación de biología. y bioquímica.
El ARNm sintético contribuye al crecimiento similar a las células madre
Los investigadores demostraron que dos factores de transcripción mutados, Stemin y YAP5SA, trabajan en conjunto para aumentar la replicación de cardiomiocitos, o células del músculo cardíaco, aisladas de corazones de ratones. Estos experimentos se realizaron in vitro en placas de cultivo de tejidos. “Lo que estamos tratando de hacer es desdiferenciar los cardiomiocitos a un estado más parecido al de las células madre para que puedan regenerarse y proliferar”, dijo Xiao. Stemin activa las propiedades similares a las células madre de los cardiomiocitos. El papel crucial de Stemin en sus experimentos fue descubierto por Iyer, quien dijo que el factor de transcripción fue un “cambio de juego”. Mientras tanto, YAP5SA funciona promoviendo el crecimiento de órganos que hace que los miocitos se repliquen aún más. En un hallazgo separado publicado en la misma revista, el equipo informará que Stemin y YAP5SA repararon corazones de ratones dañados in vivo. En particular, los núcleos de los miocitos se replicaron al menos 15 veces en 24 horas después de las inyecciones en el corazón que administraron esos factores de transcripción. Bradley McConnell, profesor de farmacología y el estudiante graduado Emilio Lucero en la Facultad de Farmacia de la UH, colaboraron en el estudio al producir el modelo de ratón adulto con infarto. “Cuando ambos factores de transcripción se inyectaron en corazones de ratones adultos con infarto, los resultados fueron sorprendentes”, dijo Schwartz. “El laboratorio encontró que los miocitos cardíacos se multiplicaron rápidamente en un día, mientras que los corazones durante el mes siguiente fueron reparados a una función de bombeo cardíaco casi normal con pocas cicatrices”. Un beneficio adicional de usar ARNm sintético, según Xiao, es que desaparece en unos pocos días en comparación con la entrega viral. Las terapias génicas administradas a las células por vectores virales plantean varios problemas de bioseguridad porque no se pueden detener fácilmente. La entrega basada en ARNm, por otro lado, cambia rápidamente y desaparece.

Un número limitado de cardiomiocitos
Schwartz e Iyer trabajaron en este estudio durante varios años, y Xiao se centró en esta investigación durante sus estudios de doctorado en la UH. Se graduó en el otoño de 2020. “Me siento honrada y afortunada de haber trabajado en esto”, dijo Xiao. “Este es un gran estudio en la regeneración del corazón, especialmente dada la estrategia inteligente de usar ARNm para administrar Stemin y YAP5SA”. Los hallazgos son especialmente importantes porque menos del 1% de las células del músculo cardíaco adulto pueden regenerarse. “La mayoría de las personas mueren con la mayoría de los mismos cardiomiocitos que tenían en el primer mes de vida”, dijo. Cuando hay un ataque al corazón y las células del músculo cardíaco mueren, la capacidad de contracción del corazón puede perderse. El estudio fue financiado en parte por la Universidad de Houston, una Cátedra Cullen Endowed, la Junta Coordinadora de Educación Superior de Texas, la Fundación Leducq y un acuerdo de investigación patrocinado por Animatus Biosciences, LLC. Otros colaboradores del estudio incluyen a Rui Lang de UH; y Zhishi Chen y Jiang Chang del Instituto de Biociencias y Tecnología de Texas A&M.
Fuente de la historia:
Materiales proporcionados por universidad de houston. Original escrito por Rebeca Trejo. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.

By Sebastian Jimenez

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