Tecnología pionera en su tipo repara y regenera las células del músculo cardíaco

Una tecnología pionera en su tipo, no solo repara las células del músculo cardíaco en ratones, sino que también las regenera después de un ataque cardíaco o infarto de miocardio, como se le conoce médicamente. El revolucionario hallazgo tiene el potencial de convertirse en una poderosa estrategia clínica para tratar enfermedades cardíacas en humanos.

La nueva tecnología desarrollada por un equipo de investigadores de la Universidad de Houston (Houston, TX, EUA) utiliza ácido ribonucleico mensajero sintético (ARNm) para entregar factores de transcripción mutados, proteínas que controlan la conversión de ADN en ARN, a corazones de ratón. Los investigadores demostraron que dos factores de transcripción mutados, Stemin y YAP5SA, trabajan en conjunto para aumentar la replicación de cardiomiocitos, o células del músculo cardíaco, aisladas de corazones de ratones. Estos experimentos se realizaron in vitro en placas de cultivo de tejidos.

Stemin activa propiedades similares a las células madre de los cardiomiocitos y desempeñó un papel crucial en los experimentos, siendo el factor de transcripción un "cambio de juego". Mientras que YAP5SA funciona promoviendo el crecimiento de órganos que hace que los miocitos se repliquen aún más. En un hallazgo separado, el equipo informó que Stemin y YAP5SA repararon corazones de ratones dañados in vivo. En particular, los núcleos de los miocitos se replicaron al menos 15 veces en 24 horas después de las inyecciones en el corazón que administraron esos factores de transcripción.

Según los investigadores, un beneficio adicional de usar ARNm sintético, es que desaparece en unos pocos días a diferencia de la administración viral. Las terapias génicas administradas a las células por vectores virales plantean varios problemas de bioseguridad porque no se pueden detener fácilmente. La administración basada en ARNm, por otro lado, cambia rápidamente y desaparece. Los hallazgos son especialmente importantes porque menos del 1 % de las células del músculo cardíaco adulto pueden regenerarse. Cuando hay un ataque al corazón y las células del músculo cardíaco mueren, la capacidad de contracción del corazón puede perderse.

“Nadie ha podido hacer esto hasta este punto y creemos que podría convertirse en un posible tratamiento para los humanos”, dijo Robert Schwartz, de la Facultad de Ciencias Naturales y Matemáticas de la UH, quien dirigió el estudio. “Cuando se inyectaron ambos factores de transcripción en corazones de ratones adultos con infarto, los resultados fueron sorprendentes. El laboratorio encontró que los miocitos cardíacos se multiplicaron rápidamente en un día, mientras que los corazones durante el mes siguiente fueron reparados a una función de bombeo cardíaco casi normal con pocas cicatrices”.

“Lo que estamos tratando de hacer es desdiferenciar los cardiomiocitos a un estado más parecido al de las células madre para que puedan regenerarse y proliferar”, dijo la recién graduada de doctorado Siyu Xiao. "Este es un gran estudio en la regeneración del corazón, especialmente dada la estrategia inteligente de usar ARNm para administrar Stemin y YAP5SA".

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Universidad de Houston