Teadlased leiavad uue mehhanismi uute veresoonte kasvatamiseks

Teadlased leiavad uue mehhanismi uute veresoonte kasvatamiseks
Teadlased leiavad uue mehhanismi uute veresoonte kasvatamiseks
Anonim

BOSTON – teadlased on tuvastanud potentsiaalselt võimsa vahendi, mis soodustab uute veresoonte kasvu südames, et asendada ummistunud veresooni. Avastus võib viia koronaararterite või perifeersete veresoonte haigustega inimestele uue ravimeetodini. Samuti ühendab see esimest korda kaks bioloogilist protsessi – põletikku ja hüpoksiat –, mis tavaliselt käivitavad organismis uute veresoonte kasvu.

Kardioloog Michael Simons, MD, Beth Israel Deaconessi meditsiinikeskuse angiogeneesi uurimiskeskuse direktor ja tema kolleegid on leidnud, et looduslikult esinev antibakteriaalne peptiid PR39 soodustab angiogeneesi.Ajakirja Nature Medicine 2000. aasta jaanuarinumbris avaldatud artikli kohaselt põhjustas hiirte uuringutes PR39 müokardi süstimine veresoonte kasvu kolm korda. Mis kõige tähtsam, ütleb Simons, et äsja moodustatud anumad olid täielikult töökorras.

PR39 saavutab selle mõju uue mehhanismi abil. Peptiid blokeerib "pealüliti" transkriptsioonifaktori lagunemise. Tuntud kui hüpoksiaga indutseeritav faktor (HIF)-1alfa, lülitab see sisse mitme angiogeneesiga seotud geeni, sealhulgas kasvufaktori VEGF ja selle retseptorite geenide ekspressiooni. Samuti stimuleerib PR39 retseptorite ekspressiooni teise tugevate angiogeneesi indutseerijate, fibroblastide kasvufaktorite (FGF) perekonna jaoks. VEGF-i ja FGF-i kombinatsioon on osutunud angiogeneesi esilekutsumisel palju tõhusamaks kui kumbki rühm eraldi, ütleb Simons, samuti Harvardi meditsiinikooli meditsiinidotsent.

Peptiid PR39 soodustab angiogeneesi, blokeerides raku keskse valgu lagundava tehase, mida tuntakse proteasoomina, raku proteaaside organiseeritud kogumina, mis muidu lagundab HIF-1alfat."Erinev alt teistest saadaolevatest proteasoomi inhibiitoritest näib PR39 olevat HIF-1alfa suhtes üsna selektiivne, minimeerides seega tõenäoliselt proteasoomi inhibiitorite kasutamisel tavaliselt täheldatud kõrv altoimeid, " ütleb Simons. "See ainulaadne toimemehhanism muudab peptiidi ja selle derivaadid potentsiaalselt atraktiivseteks vahenditeks terapeutilise angiogeneesi stimuleerimiseks mitmesuguste haiguste, sealhulgas koronaararterite haiguse ja perifeersete veresoonte haiguste korral."

Kuna PR39 eritavad makrofaagidena tuntud valged verelibled, võib see äsja avastatud mehhanism ühendada ka kaks füsioloogilist protsessi, mis loomulikult kulmineeruvad piiratud angiogeneesiga. Teadlased on uskunud, et isheemia (või hüpoksia) – ummistunud või haigete veresoonte tõttu kehvast verevoolust tingitud hapnikusisalduse vähenemine – käivitab angiogeneesi, lülitades sisse HIF-1alfat tekitava peamise "pealüliti" geeni. Angiogenees on ka kudede paranemise ja põletiku silmapaistev tunnus. Selles keskkonnas arvatakse, et seda indutseerivad põletikulised rakud, nagu makrofaagid, mis on võimelised sekreteerima angiogeenseid kasvufaktoreid, nagu VEGF ja FGF.Näiteks arvatakse, et eksperimentaalne laserravi südames töötab, sest tekkiv põletik stimuleerib angiogeneesi. Nüüd näib, et makrofaagid võivad angiogeneesi esile kutsuda ka HIF-1alfa mehhanismi kaudu, tootes PR39-sarnaseid valke.

"Angiogenees on kõige põnevam asi, mis kardioloogias on juhtunud pärast bypass operatsiooni, ja see on täiesti erinev vahend selle esilekutsumiseks, " ütleb Simons. "See uuring seob kaks protsessi, mis kulmineeruvad angiogeneesiga, pakkudes paremat arusaamist bioloogiast. Samuti tuvastab see molekuli, mis aktiveerib mitut kasvufaktori rada, mis võib olla tugevam kui üks kasvufaktor."

Teistes terapeutilise angiogeneesi uuringutes on teadlased keskendunud individuaalsetele kasvufaktoritele, mis suurendavad organismi piiratud loomulikku reaktsiooni uute veresoonte kasvatamiseks. Paljudes kliinilistes uuringutes uuritakse praegu kasvufaktorite – enamasti FGF ja VEGF – terapeutilist kasulikkust, et stimuleerida kaugelearenenud aterosklerootilise haigusega patsientide südames ja jäsemetes uusi veresooni.Rohkem kui tosin biotehnoloogia- ja ravimifirmat ning käputäis seadmetootjaid katsetavad erinevaid kasvutegureid ja manustamissüsteeme, lootes angioplastikat ja möödaviiguoperatsioone lõpuks täiendada, edasi lükata või isegi asendada. Selle lähenemisviisi pikaajaline ohutus ei ole teada. Simonsi ja tema kolleegide uus uuring pakub välja viisi tugeva angiogeneesi esilekutsumiseks, aktiveerides samaaegselt mitut kasvufaktori perekonda ja muid angiogeneesiga seotud geene, ning säilitada seda ravivastust.

Uurimist rahastasid riiklikud terviseinstituudid, American Heart Association ja Chiron Corporation. Beth Israel Deaconess Medical Centeril on ootel patendid PR39 rakenduste jaoks angiogeneesis ja muudes kasutusvaldkondades ning ta kaalub mitmeid litsentsimisstrateegiaid, sealhulgas idufirma loomist, et keskenduda valgu kliinilisele kasutamisele.

Populaarne teema