การบำบัดด้วย mRNA ใหม่แสดงให้เห็นถึงความหวังในการฟื้นฟูหัวใจหลังหัวใจวาย

ภาวะหัวใจวายยังคงเป็นหนึ่งในสาเหตุหลักของการเสียชีวิตและความพิการทั่วโลก การสูญเสียเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ (cardiomyocytes) อย่างต่อเนื่อง และความสามารถในการฟื้นฟูที่จำกัดของหัวใจ มักนำไปสู่ภาวะหัวใจล้มเหลวเรื้อรัง กลยุทธ์การรักษาในปัจจุบันช่วยบรรเทาอาการได้ แต่ไม่สามารถฟื้นฟูความเสียหายที่เป็นสาเหตุได้

ปัจจุบันนักวิจัยจากคณะแพทยศาสตร์ Lewis Katz ของมหาวิทยาลัยเทมเปิลได้ระบุกลยุทธ์ใหม่ที่สามารถช่วยซ่อมแซมเนื้อเยื่อหัวใจที่เสียหายได้โดยการกระตุ้นเครื่องหมายยีนพัฒนาการที่สำคัญอีกครั้ง

ในการศึกษาวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสารTheranosticsทีมสหสาขาวิชาชีพที่นำโดย ดร. Raj Kishore ศาสตราจารย์ Laura H. Carnell ประธาน Vera J. Goodfriend Chair ในด้านวิทยาศาสตร์หัวใจและหลอดเลือด และสมาชิกของศูนย์การค้นพบด้านการแก่ชราและโรคหลอดเลือดหัวใจของ Temple ได้อธิบายว่ายีน PSAT1 ที่ส่งมาโดยใช้ modRNA สังเคราะห์ สามารถกระตุ้นการซ่อมแซมกล้ามเนื้อหัวใจและปรับปรุงการทำงานของหัวใจหลังจากหัวใจวายได้อย่างไร

การศึกษาครั้งนี้ถือเป็นก้าวสำคัญในการพัฒนาวิธีการรักษาแบบฟื้นฟูสำหรับโรคหลอดเลือดหัวใจ

“PSAT1 เป็นยีนที่มีการแสดงออกอย่างมากในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนา แต่แทบจะไม่มีการทำงานเลยในหัวใจของผู้ใหญ่” ดร. คิชอร์กล่าว “เราต้องการศึกษาว่าการกระตุ้นยีนนี้ในเนื้อเยื่อหัวใจของผู้ใหญ่จะช่วยส่งเสริมการสร้างเซลล์ใหม่หลังการบาดเจ็บได้หรือไม่”

เพื่อทดสอบสมมติฐานนี้ นักวิจัยได้สังเคราะห์ PSAT1-modRNA และฉีดเข้าหัวใจของหนูโตเต็มวัยทันทีหลังจากเกิดอาการหัวใจวาย เป้าหมายคือการกระตุ้นวิถีการส่งสัญญาณแบบฟื้นฟู โดยเฉพาะวิถีที่เกี่ยวข้องกับการอยู่รอดของเซลล์ การเพิ่มจำนวน และการสร้างหลอดเลือดใหม่ ซึ่งยังคงทำงานอยู่ระหว่างการพัฒนา แต่อยู่ในสภาวะพักตัวในหนูโตเต็มวัย

ผลลัพธ์น่าประทับใจ หนูที่ได้รับ PSAT1-modRNA พบว่าการเพิ่มจำนวนของเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ลดการเกิดแผลเป็นในเนื้อเยื่อ สร้างหลอดเลือดได้ดีขึ้น และการทำงานของหัวใจและการรอดชีวิตดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับหนูกลุ่มควบคุม

ในเชิงกลไก พบว่า PSAT1 กระตุ้นเส้นทางการสังเคราะห์เซอรีน (SSP) ซึ่งเป็นเครือข่ายเมแทบอลิซึมสำคัญที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์นิวคลีโอไทด์และการต้านทานความเครียดของเซลล์ การกระตุ้น SSP ส่งผลให้ความเครียดออกซิเดชันและความเสียหายของดีเอ็นเอลดลง ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้เซลล์กล้ามเนื้อหัวใจตายหลังจากเกิดภาวะกล้ามเนื้อหัวใจตายเฉียบพลัน

การตรวจสอบเพิ่มเติมพบว่า PSAT1 ถูกควบคุมการถอดรหัสโดย YAP1 ซึ่งเป็นตัวขับเคลื่อนที่ทราบกันดีของการส่งสัญญาณแบบฟื้นฟู ในทางกลับกัน PSAT1 ส่งเสริมการเคลื่อนย้าย β-catenin ซึ่งเป็นโปรตีนที่สำคัญต่อการกลับเข้าสู่วงจรของเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจ ที่สำคัญ การศึกษานี้ยังแสดงให้เห็นว่าการยับยั้ง SSP ทำให้ประโยชน์ของ PSAT1 ลดลง ซึ่งเน้นย้ำถึงบทบาทสำคัญของเส้นทางนี้ในการซ่อมแซมหัวใจ

“ผลการศึกษาของเราบ่งชี้ว่า PSAT1 เป็นตัวควบคุมหลักในการซ่อมแซมหัวใจหลังการบาดเจ็บ” ดร. คิชอร์ อธิบาย “การกระตุ้น PSAT1 โดย modRNA ช่วยให้เกิดโปรแกรมฟื้นฟูในหัวใจที่ปกติไม่พบในเนื้อเยื่อผู้ใหญ่”

ผลกระทบของการศึกษานี้กว้างขวาง เทคโนโลยี modRNA ซึ่งเพิ่งพลิกโฉมการพัฒนาวัคซีน มอบแพลตฟอร์มที่ยืดหยุ่นและมีประสิทธิภาพสำหรับการนำส่งยีนอย่าง PSAT1 ที่มีความจำเพาะสูงและมีผลข้างเคียงจำกัด นอกจากนี้ modRNA ยังไม่ผสานเข้ากับจีโนม ซึ่งต่างจากยีนบำบัดไวรัส ช่วยลดความเสี่ยงของภาวะแทรกซ้อนระยะยาว

“การศึกษานี้เปิดมุมมองใหม่ในการรักษาโรคหลอดเลือดหัวใจ” ดร. คิชอร์ กล่าว “และเปิดประตูสู่การวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับกลยุทธ์ mRNA เพื่อฟื้นฟูอวัยวะที่เสียหาย”

ต่อไป นักวิจัยวางแผนที่จะประเมินความปลอดภัย ความทนทาน และประสิทธิภาพของการนำส่งยาที่ใช้ PSAT1 ในสัตว์ทดลองขนาดใหญ่ นอกจากนี้ พวกเขายังมุ่งหวังที่จะปรับปรุงการควบคุมจังหวะเวลาและตำแหน่งของการแสดงออกของยีน ซึ่งเป็นกุญแจสำคัญในการประยุกต์ทางคลินิก

แม้ว่างานวิจัยนี้จะอยู่ในระยะก่อนการทดลองทางคลินิก แต่ก็ถือเป็นก้าวสำคัญสู่การรักษาที่ไม่เพียงแต่รักษาภาวะหัวใจล้มเหลวเท่านั้น แต่ยังช่วยป้องกันภาวะหัวใจล้มเหลวโดยการซ่อมแซมหัวใจจากภายในสู่ภายนอกอีกด้วย” ดร. คิชอร์ กล่าวเสริม