У всех млекопитающих, включая людей, клетки, сокращающие сердечную мышцу и позволяющие ей биться, после травмы не восстанавливаются. Инфаркт сопровождается резкой потерей этих клеток миокарда, при этом уцелевшие кардиомиоциты не способны эффективно реплицироваться. С меньшим количеством этих сократительных клеток сердце набирает с каждым ударом меньше крови, что приводит к прогрессированию сердечной патологии.
Хотя причины, по которым кардиомиоциты не регенерируют, исследователи нашли способ стимулировать повторную репликацию выживших после травмы кардиомиоцитов: они создали инъекционный гель, медленно высвобождающий короткие генетические последовательности – микроРНК – в сердечной мышце. Эти микроРНК нацелены сигнальные пути, связанные с пролиферацией клеток и способны ингибировать некоторые из «стоп-сигналов», мешающих активной репликации кардиомиоцитов.
После инъекций геля кардиомиоциты мышей реактивировали свой пролиферативный потенциал и продемонстрировали улучшение регенерации по ключевым клинически значимым категориям. Разработка препарата и испытания проводились членами научной группы Cell and Molecular Biology, Школы инженеров и прикладных наук Университета Пенсильвании и научным директором Института регенеративной медицины Медицинской школы Перельмана
Непростой задачей для ученых стало определение правильной дозы геля и идентификация необходимого места для его введения. Такие биопрепараты очень быстро деградируют, и микроРНК выводится из кровотока после 8 часов, поэтому требуется достижение высокой локальной концентрации препарата. Также, поскольку эти микроРНК стимулируют процессы клеточной пролиферации, существует риск возникновения опухолеобразующих побочных эффектов.