Відкриття гена відкриває потенціал для вирощування нових серцевих артерій

Більшість людей мають правосторонні серця — для лікаря або дослідника це означає, що у них є артерія, яка відходить від правої сторони серця і постачає насичену киснем кров до задньої стінки. У деяких людей ця артерія, яка називається задньою низхідною артерією, йде з лівого боку або з обох боків. Дослідження показало, що ген CXCL12 пов'язаний з формуванням цієї артеріїі та що її напрямок закладається дуже рано в процесі розвитку людини.

Результати дослідження, опубліковані в журналі Cell, є кроком до розвитку «медичної реваскуляризації» — довгострокової мети Стенфордських дослідників, яка полягає у створенні методу лікування заблокованих артерій або артерій з обмеженим кровотоком шляхом вирощування нових артерій для компенсації втрати кровопостачання.

«Вперше ми маємо докази існування гена, який регулює розвиток одного з найважливіших типів артерій в організмі людини», — зазначає Крісті Ред-Хорс, співавторка дослідження та професорка біології в Стенфордській школі гуманітарних і природничих наук. «Якщо ми знаємо, як розвиваються артерії, ми зможемо їх компенсувати. І якщо ми знаємо шляхи розвитку цих важливих артерій, то, можливо, зможемо відновити їх, повторно ввівши ці шляхи у хворе серце».

Кілька коронарних артерій доставляють кров і кисень до людського серця. Дві головні артерії знаходяться в передній частині серця, з правого та лівого боку. Для постачання крові до задньої частини серця від однієї з них відгалужується задня низхідна артерія. У приблизно 80% людей вона відходить від правої головної коронарної артерії, у 10% — від лівої, а ще у 10% існують обидві артерії, приблизно однакові за розміром.

Щоб дослідити генетичну детермінованість цього патерну, Ред-Хорс співпрацювала з Тімом Ассімесом, доцентом серцево-судинної медицини в Стенфордській школі медицини, який також працює в Медичному центрі ветеранів у Пало-Альто.

Ассімес використав дані з програми «Мільйон ветеранів» Департаменту у справах ветеранів США, яка містить інформацію про понад 60 000 пацієнтів, що пройшли ангіографію. У базі даних зазначено, чи мала людина правобічний, лівобічний або співдомінантний тип артеріального кровопостачання, а також наявні генетичні зразки.

Генетичний аналіз виявив десять ділянок ДНК, пов’язаних із розвитком артерій на задній стінці серця, серед яких найбільше значення мав CXCL12.

Попередні дослідження на тваринних моделях продемонстрували, що CXCL12 пов'язаний із ростом нових артеріальних гілок. У мишей, яким вводили білок, пов'язаний із цим геном, формувались нові судини в ушкодженій серцевій тканині.

Нове дослідження підтвердило подібний механізм і у людей. Виявлено, що експресія CXCL12 активується у плода саме на етапі формування спрямованого артеріального патерну. Зменшення кількості білка CXCL12 у мишей спричиняло зміну патерну — у них формувався лівобічний або співдомінантний тип розгалуження.

Ми маємо докази того, що структура наших основних коронарних артерій контролюється відмінностями в ДНК-коді, який ми успадковуємо від батьків, і що верхній регуляторний сигнал розташований біля гена, відповідального за ріст коронарних артерій,

— коментує Ассімес.

Наразі невідомо, чи дає правобічне домінування артерій перевагу або, навпаки, є уразливим фактором для серцево-судинних ускладнень. Проте відкриття гена, який потенційно контролює артеріальне розгалуження, відкриває новий напрям у терапії ішемічної хвороби серця.

Йдеться про перспективу створення колатеральних судин на основі регуляції CXCL12 — тобто штучного формування нових артерій, здатних підтримувати перфузію в обхід зон з порушеним кровопостачанням. Це могло б стати альтернативою до інвазивних процедур, таких як аортокоронарне шунтування або стентування.

Перегляньте запис:

Найближчим часом дослідники планують:

• вивчити варіанти ДНК, що впливають на експресію CXCL12;
• визначити механізми цілеспрямованої активації цього гена;
• створити молекулярні інструменти, здатні запускати ангіогенез на основі індивідуального генетичного профілю пацієнта.

Цей підхід може відкрити нову еру в кардіології, де генотерапія стане частиною індивідуалізованого лікування ішемічних хвороб серця.

ДЖЕРЕЛО: Medicalxpress

На платформі Accemedin багато цікавого! Аби не пропустити — підписуйтесь на наші сторінки! Facebook. Telegram. Viber. Instagram.