새로 발견 된 분자는 심부전을 치료할 수 있습니다
심부전의 경우 심장은 신체 전체에 효과적으로 혈액을 공급할 수 없습니다. 이 상태의 발달에있어 한 가지 핵심 요소는 칼슘 조절 장애입니다. 이 문제를 해결할 수있는 새로 발견 된 분자는이 심장 질환의 다음 치료 표적이 될 수 있습니다.
심장은 부분적으로 "칼슘 순환"이라는 과정으로 인해 수축하고, 이완되고, 정맥을 통해 혈액을 효과적으로 펌프 할 수 있습니다. 이 과정은 칼슘이 세포 안팎으로 순환하도록합니다.
이주기는 때때로 사람의 나이에 의해 손상되며 심장 근육이 혈액을 배출하는 속도 또는 효능에 영향을 미칠 수 있습니다.
따라서 칼슘 조절 장애는 심부전으로 이어질 수 있습니다.
지금까지 연구자들은 칼슘 이온을 운반하여 심장 근육의 이완을 보장하는 역할을하는 SERCA로 알려진 분자를 표적으로하는 치료법을 개발하는 데 집중했습니다.
심부전에서 SERCA는 제대로 기능하지 않아 일부 과학자들은 SERCA 발현을 증가시킬 유전자 치료법을 개발할 가능성을 조사했습니다.
그러나 이제 달라스에있는 텍사스 대학교 사우스 웨스턴과 일리노이에있는 시카고 로욜라 대학교의 전문가들이 "왜성 개방형 판독 프레임 (DWORF)"이라고 명명 한 마이크로 펩티드를 발견했습니다. 과학자들은 DWORF가 심부전 치료를 더 잘할 수있는 길을 열 수 있다고 믿습니다.
이 새로운 연구의 주 저자 인 Catherine Makarewich는“우리 연구실은 최근에 SERCA에 직접 결합하고 활성을 향상시키는 [DWORF]라는 마이크로 펩타이드를 발견했습니다.
"이 연구에서 우리는 SERCA 활동을 증가시키고 심부전에서 심장 수축을 개선하는 방법으로 높은 수준의 DWORF의 치료 잠재력을 탐구했습니다."
캐서린 마 카레 위치
DWORF가 심장 기능에 미치는 영향
Makarewich와 팀은 DWORF가 SERCA 활동을 억제하는 phospholamban (PLN)이라는 분자를 대체한다는 것을 처음으로 발견했습니다.
이것은 과학자들이 DWORF를 사용하여 SERCA 활동을 향상시켜 심장이 효과적으로 수축하고 이완하는 능력을 회복 할 수 있음을 시사했습니다.
현재 연구에서 연구 결과가 저널에 게재 됨 eLife연구진은 더 높은 수준의 DWORF, 더 높은 수준의 PLN 또는 더 높은 수준의 DWORF와 PLN을 심장에 발현하도록 유전자 조작 한 마우스를 사용했습니다.
유 전적으로 조작 된 설치류를 정상 쥐와 비교함으로써 과학자들은 DWORF 수치가 더 높은 쥐가 일반 쥐보다 칼슘 순환이 더 좋다는 것을 발견했습니다.
동시에, 더 높은 PLN 수준을 발현하도록 조작 된 마우스는 대조군에 비해 칼슘 순환이 더 나빴습니다. 마지막으로, 두 분자 수준이 높은 마우스에서 DWORF는 PLN의 영향을 방지했습니다.
새로운 치료법의‘매력적인 후보’
연구진은 이러한 발견을 통합하기 위해 심장이 비대 해지고 혈액을 효율적으로 펌핑 할 수없는 확장 된 심근 병증의 마우스 모델에서 DWORF의 효과를 평가했습니다.
확장 된 심근 병증이있는 일반 생쥐는 산소가 공급 된 혈액을 몸으로 펌핑하는 심장 부분 인 좌심실의 기능이 좋지 않았습니다.
그러나 더 높은 수준의 DWORF를 갖도록 설계된 확장 된 심근 병증을 가진 마우스는 좌심실의 더 나은 기능을 보여 주었다.
반대로, 심장 문제는 같지만 DWORF가 전혀없는 설치류는 대조군보다 좌심실 기능이 훨씬 더 나빴습니다.
Makarewich와 연구팀은 또한 DWORF 수치가 높은 마우스는 심실 확대, 심실 벽의 얇아 짐, 심근 세포 부피 증가와 같은 심근 병증의 일반적인 생리 학적 징후를 보이지 않았다고 지적했습니다.
또한 DWORF 수치가 높은 마우스는 심장에 흉터 조직이 축적되지 않았으며 이는 심근 병증의 또 다른 특징입니다.
"심부전으로부터 보호하기 위해 SERCA를 복원하려는 이전 시도는 SERCA 자체의 수준을 높이는 데 초점을 맞추었기 때문에 실패했습니다."라고이 연구의 선임 저자 인 Eric Olson은 말합니다.
그러나 현재의 발견을 바탕으로 그는 팀이 DWORF에서 더 실행 가능한 치료 목표를 식별했을 수 있다고 생각합니다.
“우리는 DWORF의 수준을 높이는 것이 더 타당 할 수 있고 DWORF 분자의 작은 크기가 심부전을위한 유전자 치료 약물의 매력적인 후보가 될 수 있다고 믿습니다.”라고 Olson은 덧붙입니다.
