Cedars-Sinai 的 Smidt 心脏研究所的研究人员已经确定了生物起搏器细胞(控制心跳的细胞)如何“反击”生物学上纠正异常心跳率的疗法。该研究还发现了一种通过控制这种“反击”活动来提高 RNA 疗法有效性的新方法。
这一新颖的概念今天发表在同行评议的《细胞报告医学》杂志上，是生物起搏器发展和创造的重要一步——其目标是有朝一日取代传统的电子起搏器。
“我们生来就有一组特殊的心脏细胞，它们为我们的心跳设定了节奏，”该研究的资深作者、Cedars-Sinai 的 Smidt 心脏研究所心脏遗传学项目主任 Eugenio Cingolani 医学博士说。“但对某些人来说，这种自然心跳太慢，导致需要电子起搏器。”
自 1950 年代发明以来，电子起搏器挽救了许多生命，但也存在局限性和副作用，包括电池寿命、设备相关感染和系统故障。它们也有风险，包括感染、肿胀、出血、血栓、邻近血管受损，在某些情况下，还会导致肺部塌陷。
“但最大的问题是机器无法解决问题，”Cingolani 说。“他们只允许你找到绕过它的方法。我们的目的是创造一种生物解决方案，我们可以在心脏内重新编程细胞以自然稳定心跳。”
在最新的研究中，Cingolani 和团队利用了用于制造辉瑞和 Moderna COVID-19 疫苗的相同修饰信使 RNA (mRNA) 技术。MRNA 携带来自基因的信息来制造蛋白质，这是生命的基石。
mRNA 疫苗本质上是一种代码，当它进入细胞时，它会告诉它制造一种特定的蛋白质。
在他们最新的研究中，研究人员给实验室小鼠注射了经过化学修饰以表达一种名为 TBX18 的蛋白质的 mRNA。在这样做的过程中，他们发现心脏细胞“反击”：它们通过产生微小 RNA 来抑制 TBX18 蛋白表达，微小 RNA 是自然界自身的调节分子，可以专门微调基因表达。结果，产生的 TBX18 蛋白量不足以支持心跳。
该团队正在寻找一种方法来绕过 microRNA 的抑制作用。在确定了涉及的精确 microRNA 后，研究人员使用化学拮抗剂特异性抑制这些 microRNA，增加 TBX18蛋白表达，并稳定心跳。