ศึกษาวิจัยการสร้างเซลล์หัวใจใหม่เพื่อค้นหาวิธีการรักษาใหม่

เมื่อผู้ป่วยประสบกับภาวะหัวใจล้มเหลวซึ่งเป็นหนึ่งในสาเหตุการเสียชีวิตอันดับต้นๆ ของโลก ผู้ป่วยจะเริ่มสูญเสียเซลล์หัวใจที่แข็งแรงและทำงานได้ตามปกติ ภาวะหัวใจล้มเหลวทำให้เซลล์ที่เคยยืดหยุ่นได้เหล่านี้กลายเป็นเซลล์ที่มีเส้นใยซึ่งไม่สามารถหดตัวและคลายตัวได้อีกต่อไป การแข็งตัวของเซลล์หัวใจทำให้ความสามารถในการส่งเลือดไปยังส่วนอื่นๆ ของร่างกายลดลง เนื่องจากผู้ป่วยไม่สามารถสร้างเซลล์หัวใจเหล่านี้ขึ้นมาใหม่ได้ ผู้ป่วยจึงต้องเผชิญกับหนทางอันยาวนานในการฟื้นตัว ซึ่งรวมถึงการรักษาเชิงป้องกันหรือรักษาตามอาการ

อย่างไรก็ตาม สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมบางชนิดสามารถสร้างเซลล์หัวใจใหม่ได้ แม้ว่าโดยปกติจะเกิดขึ้นภายในระยะเวลาหนึ่งทันทีหลังคลอดก็ตาม ดร. Mahmood Salama Ahmed และทีมนักวิจัยนานาชาติได้ทำการศึกษาเพื่อระบุตัวแทนการรักษาใหม่หรือแผนการรักษาที่มีอยู่ซึ่งได้รับการอนุมัติจากสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาของสหรัฐอเมริกา (FDA) ก่อนหน้านี้สำหรับการสร้างเซลล์หัวใจใหม่

การศึกษาของพวกเขาเรื่อง "การระบุยาที่ได้รับการอนุมัติจาก FDA ซึ่งกระตุ้นการสร้างหัวใจใหม่ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม" ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Nature Cardiovascular Research

“การศึกษาครั้งนี้มุ่งเน้นไปที่การบำบัดแบบฟื้นฟู ไม่ใช่การรักษาตามอาการ” อาเหม็ดกล่าวเสริม

Ahmed ซึ่งเป็นศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์เภสัชกรรมที่ Jerry H. Hodge School of Pharmacy แห่ง Texas Tech University ได้ทำงานเกี่ยวกับการศึกษาวิจัยนี้ที่ UT Southwestern Medical Center เขากล่าวว่าการวิจัยปัจจุบันนี้สร้างขึ้นจากผลการศึกษาวิจัยในปี 2020 โดยห้องปฏิบัติการของ Hesham Sadek, MD แห่ง UT Southwestern Medical Center

ในการศึกษาดังกล่าว นักวิจัยได้แสดงให้เห็นว่าหนูสามารถสร้างเซลล์หัวใจใหม่ได้โดยการลบปัจจัยการถอดรหัสทางพันธุกรรม 2 ตัว ได้แก่ Meis1 และ Hoxb13 ด้วยข้อมูลนี้ Ahmed และผู้เขียนร่วมได้เริ่มการศึกษาล่าสุดในปี 2018 ที่ศูนย์การแพทย์มหาวิทยาลัยเท็กซัสเซาท์เวสเทิร์น โดยเริ่มต้นด้วยการกำหนดเป้าหมายปัจจัยการถอดรหัส (Meis1 และ Hoxb13) โดยใช้พาราโมไมซินและนีโอไมซิน ซึ่งเป็นยาปฏิชีวนะ 2 ตัวในกลุ่มอะมิโนไกลโคไซด์

“เราได้พัฒนาสารยับยั้งเพื่อปิดการถอดรหัสภายในและฟื้นฟูความสามารถในการสร้างใหม่ของเซลล์หัวใจ” อาเหม็ดกล่าวเสริม

Ahmed กล่าวว่าโครงสร้างของพาโรโมไมซินและนีโอไมซินบ่งชี้ถึงศักยภาพในการจับกับและยับยั้งปัจจัยการถอดรหัส Meis1 เพื่อทำความเข้าใจว่าการจับกันนี้อาจเกิดขึ้นได้อย่างไร ทีมงานต้องไขปริศนาเกี่ยวกับกลไกระดับโมเลกุลของพาโรโมไมซินและนีโอไมซินก่อน และเรียนรู้ว่าพวกมันจับกับยีน Meis1 และ Hoxb13 ได้อย่างไร

“เราเริ่มทำการทดสอบกับหนูที่เป็นโรคกล้ามเนื้อหัวใจตายเฉียบพลันหรือขาดเลือด” Ahmed อธิบาย “เราพบว่ายาทั้งสองชนิด (Paromomycin และ Neomycin) ทำงานร่วมกันเพื่อเพิ่มอัตราการขับเลือด (เปอร์เซ็นต์ของเลือดที่ออกจากหัวใจในแต่ละครั้งที่บีบตัว) ทำให้การบีบตัวของโพรงหัวใจ (ห้องหัวใจ) ดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ส่งผลให้เลือดที่ออกจากหัวใจเพิ่มขึ้นและลดการเกิดแผลเป็นที่เป็นเส้นใยที่เกิดขึ้นในหัวใจ”

ทีมงานได้ร่วมมือกับนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยอลาบามาที่เบอร์มิงแฮมในการให้พาราโมไมซินและนีโอไมซินแก่หมูที่ป่วยเป็นโรคกล้ามเนื้อหัวใจตาย พวกเขาพบว่าหมูที่ป่วยเป็นโรคกล้ามเนื้อหัวใจตายมีการหดตัวดีขึ้น อัตราการขับเลือดดีขึ้น และปริมาณเลือดที่ออกจากหัวใจดีขึ้นโดยรวมเมื่อได้รับพาราโมไมซินและนีโอไมซิน

ในการวิจัยในอนาคต Ahmed มีความสนใจที่จะรวมโปรไฟล์การจับของพาราโมไมซินและนีโอไมซินเข้าเป็นโมเลกุลเดียวแทนที่จะเป็นสองโมเลกุล เขาบอกว่าหากประสบความสำเร็จ โมเลกุลใหม่นี้อาจหลีกเลี่ยงผลข้างเคียงที่ไม่ต้องการหรืออาจไม่ต้องการใดๆ ที่เกี่ยวข้องกับการดื้อยาปฏิชีวนะได้

“เราต้องการสร้างโมเลกุลสังเคราะห์ขนาดเล็กชนิดใหม่ที่มีเป้าหมายที่ Meis1 และ Hoxb13” Ahmed กล่าว “เราต้องการดำเนินการศึกษาในหมูต่อไปเพื่อศึกษาพิษวิทยา และหวังว่านี่จะเป็นจุดเริ่มต้นสำหรับการทดลองทางคลินิกในมนุษย์”

“ข่าวดีก็คือ เราใช้ยาที่ผ่านการรับรองจาก FDA หลายตัวที่มีโปรไฟล์ความปลอดภัยที่เป็นที่ยอมรับและมีผลข้างเคียงที่ทราบกันดี ดังนั้นเราจึงสามารถหลีกเลี่ยงขั้นตอนบางอย่างในการขออนุมัติเพื่อศึกษายาตัวใหม่ได้ นั่นคือข้อดีของการนำยาไปใช้ใหม่ เราสามารถไปถึงคลินิกได้เร็วขึ้นเพื่อเริ่มช่วยชีวิตผู้คน”