Nyligen genomförda tvillingstudier har visat nya sätt att regenerera ett skadat hjärta
Hjärtsvikt drabbar minst 26 miljoner människor världen över och är ansvarig för många dödsfall. På grund av ökningen i åldrande befolkning, ta hand om hjärta blir ett behov som leder till ökade utgifter. Det har gjorts betydande framsteg inom terapeutiska behandlingar för hjärta och många förebyggande åtgärder vidtas, men dödligheten och sjukligheten är fortfarande mycket hög. Mycket få behandlingsalternativ finns tillgängliga och mestadels vilar den på hjärttransplantation för de patienter som verkligen befinner sig i slutstadiet och går mot fullständig hjärtsvikt.
Vår kropp har en extraordinär förmåga att läka sig själv, till exempel kan levern regenereras när den är skadad, vår hud också för det mesta och en njure kan ta över funktionen för två. Tyvärr är detta inte sant för de flesta av våra vitala organ – inklusive hjärtat. När ett mänskligt hjärta skadas – orsakat av en sjukdom eller skada – är skadan evig. Till exempel, efter en hjärtattack kan miljoner eller miljarder hjärtmuskelceller gå förlorade för alltid. Denna förlust försvagar hjärtat gradvis och leder till allvarliga tillstånd som hjärtsvikt eller ärr i hjärtat som kan visa sig vara dödligt. Hjärtsvikt uppstår vanligtvis när kardiomyocyter (typ av celler) blir bristfälliga. Till skillnad från salamander och salamander, kan vuxna människor inte spontant återväxt skadade organ som hjärtat. I ett mänskligt embryo eller när ett barn växer i livmodern, hjärta celler delar sig och förökar sig vilket hjälper hjärtat att växa och utvecklas i nio månader. Men däggdjur inklusive människor har inte förmågan att regenerera hjärtat eftersom de förlorar denna förmåga senare och helt efter ungefär en vecka efter att de föds. Hjärtmuskelceller förlorar sin förmåga att dela sig och föröka sig och kan därför inte regenereras. Detta gäller även för andra mänskliga celler - hjärnan, ryggrad etc. Eftersom dessa vuxna celler inte kan dela sig kan människokroppen inte ersätta de celler som är skadade eller förlorade och detta leder till sjukdomar. Även om detta också är anledningen till att det aldrig finns en hjärttumör - tumörer orsakas på grund av okontrollerad tillväxt av celler. Om det däremot kan göras möjligt för dessa celler att dela sig igen kan detta leda till "regenerering" av ett antal vävnader och hjälpa till att reparera ett organ.
Det enda alternativet som någon har när man lider av en svag eller skadat hjärta eller en hjärtsjukdom är att få en hjärttransplantation. Detta har en mängd aspekter som i allmänhet påverkar en transplantation från att bli verklighet hos de flesta patienter. För det första måste hjärtat som doneras av en "donator" vara ett friskt hjärta innan donatorn gick bort, vilket innebär att hjärtat behöver skördas från ungdomar som har dött på grund av sjukdom eller skador och dessa tillstånd har inte påverkat deras hjärta på något sätt. Den presumtiva mottagarpatienten måste matcha donatorhjärtat för att få transplantationen. Detta leder till en lång väntan. Som ett möjligt alternativ skulle potentialen att kunna skapa nya muskler i hjärtat genom celldelning erbjuda hopp till miljoner med skadat hjärta. Många förfaranden har prövats och testats av det vetenskapliga samfundet, men resultaten hittills har varit ineffektiva.
I en ny studie publicerad i Cell, forskare vid University of California, San Francisco, USA har för första gången utvecklat en effektiv och stabil metod i djurmodeller för att få vuxna hjärtceller (kardiomyocyter) att dela sig och därmed potentiellt reparera den skadade delen av hjärtat1. Författarna identifierade fyra gener som är involverade i celldelning (det vill säga celler som förökar sig på egen hand). När dessa gener kombinerades med gener som får mogna kardiomyocyter att återinträda i en cellcykel, såg de att cellerna delar sig och reproducerar sig. Så när funktionen hos dessa fyra väsentliga gener förbättrades, hjärta vävnad visade regenerering. Efter hjärtsvikt hos en patient förbättrar denna kombination hjärtfunktionen. Kardiomyocyter uppvisade 15-20 procents delning i den aktuella studien (jämfört med 1 procent i tidigare studier), vilket cementerade denna studies tillförlitlighet och effektivitet. Denna studie skulle tekniskt kunna utökas till andra organ eftersom dessa fyra gener är ett gemensamt drag. Detta är ett mycket relevant arbete eftersom alla studier om hjärta är för det första mycket komplicerat och för det andra måste leveransen av gener ske med försiktighet för att inte orsaka några tumörer i kroppen. Detta arbete kan förvandlas till ett mycket kraftfullt tillvägagångssätt för att regenerera hjärtat och även andra organ.
En annan studie från Stem Cell Institute, University of Cambridge, Storbritannien, har utvecklat ett innovativt sätt att reparera hjärta vävnad så att en donator inte alls skulle behövas2. De har använt stamceller för att odla levande fläckar av "hjärtmuskler" i laboratoriet som bara är 2.5 kvadratcentimeter, men de ser ut som ett kraftfullt potentiellt verktyg för att behandla patienter som har hjärtsvikt. Dessa plåster har en ljus utsikt att bli naturligt assimilerad i en patients hjärta dvs det är en "fullständigt fungerande" vävnad som slår och drar ihop sig precis som en vanlig hjärtmuskel. Ett tidigare tillvägagångssätt att injicera stamceller i kroppen för att reparera hjärtat har varit misslyckat eftersom stamceller inte stannade i hjärta muskel men i stället försvann i blodet. Det nuvarande plåstret är en "levande" och "slående" hjärtvävnad som kan fästas på ett organ (i detta fall hjärta) och därmed kan eventuella skador repareras. Sådana plåster kan odlas när och när det finns en efterfrågan på en patient. Detta skulle i huvudsak överträffa behovet av att vänta på en matchande givare. Dessa plåster kan också odlas med hjälp av hjärta patientens egna celler eliminerar riskerna som är involverade i organtransplantation. Assimilera plåstret till en skadat hjärta är en invasiv procedur och kräver korrekta elektriska impulser för att göra hjärta slå väl integrerad med en lapp. Men riskerna med denna typ av förfarande är bättre än en total hjärttransplantation som är mycket mer invasiv. Teamet förbereder sig för djurförsök och kliniska försök inom 5 år innan detta kan användas allmänt för hjärta patienter.
***
{Du kan läsa den ursprungliga forskningsartikeln genom att klicka på DOI-länken nedan i listan över citerade källor}
Källa (er)
1. Mohamed et al. 2018,. Reglering av cellcykeln för att stimulera vuxna kardiomyocytproliferation och hjärtregenerering. Cell. https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.02.014
2. University of Cambridge 2018. Lappar ihop ett brustet hjärta. http://www.cam.ac.uk/research/features/patching-up-a-broken-heart. [Tillgänglig 1 maj 2018]
