ภาวะหัวใจล้มเหลว: ยาใหม่สามารถหยุดโรคและปรับปรุงการทำงานของหัวใจ

ภาวะหัวใจล้มเหลวเกิดขึ้นเมื่อหัวใจสูญเสียความสามารถในการสูบฉีดเลือดได้อย่างมีประสิทธิภาพ การรักษาในปัจจุบันสามารถชะลอหรือหยุดไม่ให้โรคแย่ลง แต่ไม่สามารถถอยกลับได้ ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์ได้ออกแบบโมเลกุลที่ไม่เพียง แต่ช่วยลดภาวะหัวใจล้มเหลว แต่ยังช่วยเพิ่มความสามารถในการสูบฉีดเลือดของหัวใจด้วย

โมเลกุลใหม่สามารถช่วยป้องกันภาวะหัวใจล้มเหลวได้

นักวิจัยในบราซิลและสหรัฐอเมริกาที่พัฒนาและทดสอบยาทดลองได้ตั้งชื่อยานี้ว่า“ SAMβA” ซึ่งย่อมาจาก“ selective antagonist of mitofusin 1-β2PKC Association”

เมื่อนักวิจัยให้หนูที่มีภาวะหัวใจล้มเหลวโมเลกุลไม่เพียง แต่หยุดไม่ให้โรคลุกลาม แต่ยังช่วยลดความรุนแรงด้วยการปรับปรุงความสามารถของกล้ามเนื้อหัวใจในการหดตัว

วารสาร การสื่อสารธรรมชาติ ตอนนี้ได้ตีพิมพ์บทความเกี่ยวกับวิธีที่นักวิจัยพัฒนาSAMβAและทดสอบกับเซลล์หัวใจและแบบจำลองภาวะหัวใจล้มเหลวของสัตว์ฟันแทะ

“ ยาที่ใช้ในปัจจุบัน” Julio C. B. Ferreira ผู้เขียนการศึกษาคนแรกซึ่งเป็นศาสตราจารย์ในสถาบันวิทยาศาสตร์ชีวการแพทย์แห่งมหาวิทยาลัยเซาเปาโลในบราซิลกล่าว“ ยาที่ใช้ในปัจจุบันหยุด [the] แต่จะไม่ทำให้อาการถอยหลัง”

SAMβAทำงานโดยการปิดกั้นปฏิสัมพันธ์ระหว่างโปรตีน mitofusin 1 (Mfn1) และ beta II protein kinase C (β2PKC) ซึ่งความสัมพันธ์ของไมโทคอนเดรียในเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจลดลงทำให้เซลล์ตาย ไมโตคอนเดรียเป็นช่องเล็ก ๆ ภายในร่างกายของเซลล์ที่ทำให้เซลล์พลังงานเคมีจำเป็นต้องทำงานและมีชีวิตอยู่

“ เราแสดงให้เห็นว่าโดยการควบคุมปฏิสัมพันธ์ที่เฉพาะเจาะจงนี้เราทั้งสองสามารถหยุดการลุกลามของโรคและทำให้โรคกลับสู่ระยะที่รุนแรงน้อยลงได้” ศ. เฟอร์ไรราอธิบาย

หัวใจล้มเหลวและสาเหตุ

จากตัวเลขล่าสุดของศูนย์ควบคุมและป้องกันโรค (CDC) ในปี 2559 มีผู้ป่วยโรคหัวใจล้มเหลวราว 5.7 ล้านคนในสหรัฐอเมริกา

อวัยวะและเนื้อเยื่อของร่างกายต้องการเลือดที่อุดมด้วยออกซิเจนและสารอาหารอย่างต่อเนื่องเพื่อให้ทำงานได้และมีสุขภาพที่ดี

ภาวะหัวใจล้มเหลวเกิดขึ้นเมื่อความสามารถของหัวใจในการสูบฉีดเลือดไม่ตรงกับความต้องการของร่างกาย

ในหัวใจที่แข็งแรงกล้ามเนื้อหัวใจจะหดตัวและสูบฉีดเลือดที่มีออกซิเจนสดไปยังหลอดเลือดแดงใหญ่จากที่ที่มันเดินทางไปยังส่วนอื่น ๆ ของร่างกาย

ในผู้ที่เป็นโรคหัวใจล้มเหลวกล้ามเนื้อหัวใจจะอ่อนแอหรือเสียหายและไม่หดตัวเต็มที่ทำให้เลือดเหลืออยู่ภายในอวัยวะ

ผู้ที่เป็นโรคหัวใจล้มเหลวมักจะรู้สึกเหนื่อยและอ่อนเพลียและอาจหายใจไม่อิ่มขณะใช้ชีวิตประจำวัน นอกจากนี้ยังสามารถหายใจลำบากเมื่อนอนลงและอาจรับน้ำหนักได้เนื่องจากอาการบวมที่ท้องข้อเท้าเท้าหรือขา

สาเหตุส่วนใหญ่ของภาวะหัวใจล้มเหลวคือโรคและภาวะที่ทำให้หัวใจอ่อนแอลงหรือทำลาย ซึ่งรวมถึงโรคหลอดเลือดหัวใจหัวใจวายความดันโลหิตสูงและโรคเบาหวาน

SAMβA 'เลือกได้'

หัวใจล้มเหลวผลิตโปรตีนβ2PKCมากเกินไป ผลงานก่อนหน้านี้ของนักวิจัยบางคนในบราซิลแสดงให้เห็นว่าการปิดกั้นโปรตีนช่วยเพิ่มการทำงานของหัวใจในผู้ที่เป็นโรคหัวใจล้มเหลว

อย่างไรก็ตามในขณะที่ตัวยับยั้งβ2PKCที่ใช้ปรับปรุงการทำงานของหัวใจ แต่ก็หยุดโปรตีนจากการทำสิ่งอื่นที่ช่วยหัวใจ

สิ่งที่การศึกษาใหม่แสดงให้เห็นก็คือSAMβA“ เลือกได้มากกว่า” มันบล็อกการโต้ตอบที่เฉพาะเจาะจงเพียงอย่างเดียวและนั่นคือสิ่งที่β2PKCมีกับ Mfn1 ซึ่งเป็นสิ่งที่มีผลต่อการทำงานของไมโตคอนเดรีย ไม่มีผลต่อการโต้ตอบอื่น ๆ ของβ2PKC

เพื่อแสดงให้เห็นสิ่งนี้ทีมงานได้ทำการทดสอบเซลล์หนูและตัวอย่างเนื้อเยื่อหัวใจจากผู้ที่เป็นโรคหัวใจล้มเหลว

เผยให้เห็นว่าβ2PKCสร้างขึ้นที่ผนังด้านนอกของไมโทคอนเดรียและเปลี่ยนแปลงการทำงานของ Mfn1 ทางเคมีโดยการเพิ่มหมู่ฟอสเฟตเข้าไป สิ่งนี้นำไปสู่“ การสะสมของไมโทคอนเดรียที่กระจัดกระจายและผิดปกติในภาวะหัวใจล้มเหลว” ผู้เขียนรายงานการศึกษากล่าว

นักวิทยาศาสตร์เรียกกระบวนการที่β2PKCเปลี่ยนแปลงฟอสโฟรีเลชัน Mfn1 และเป็นหนึ่งในกลไกที่ "พบบ่อยที่สุด" ในเซลล์ในการเปลี่ยนแปลงการทำงานของโปรตีน

ทีมทดลองกับสารประกอบต่างๆเพื่อค้นหาโมเลกุลของผู้สมัครที่สามารถปิดกั้นปฏิสัมพันธ์ระหว่างβ2PKCและ Mfn1 เพื่อป้องกันความเสียหายที่ตามมาต่อไมโตคอนเดรีย

พวกเขาระบุโมเลกุลหกตัวที่สามารถปิดกั้นปฏิสัมพันธ์β2PKC-Mfn1 ได้ แต่ในจำนวนนี้มีเพียงSAMβAเท่านั้นที่ทำในลักษณะที่ไม่ส่งผลกระทบต่อปฏิสัมพันธ์อื่น ๆ ของβ2PKC

การทดสอบโดยใช้เซลล์หัวใจของมนุษย์แสดงให้เห็นว่าเช่นเดียวกับยาที่ใช้ในการรักษาภาวะหัวใจล้มเหลวSAMβAสามารถยับยั้งการลุกลามของโรคได้

อย่างไรก็ตามไม่เหมือนกับการรักษาแบบเดิมซึ่งหลาย ๆ วิธีมีมาตั้งแต่ทศวรรษ 1980 SAMβAก้าวไปอีกขั้น: ช่วยเพิ่มความสามารถของเซลล์หัวใจในการหดตัวซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการสูบฉีดเลือดอย่างมีประสิทธิภาพ

นักวิจัยสังเกตว่าSAMβAยังลดเครื่องหมายของความเครียดออกซิเดชันในเซลล์หัวใจ ความเครียดออกซิเดชั่นสามารถกระตุ้นการตายของเซลล์ได้หากเซลล์ไม่สามารถป้องกันตัวเองจากมันได้

ในการทดสอบชุดสุดท้ายทีมงานได้กระตุ้นให้เกิดภาวะหัวใจล้มเหลวในหนูโดยกระตุ้นให้เกิดอาการหัวใจวาย ต่างจากหนูที่ได้รับยาหลอกผู้ที่ได้รับSAMβAจะหยุดแสดงอาการหัวใจล้มเหลวและแสดงให้เห็นว่าการทำงานของหัวใจดีขึ้น

ในการก้าวไปสู่การรักษาทางคลินิกทีมอื่น ๆ จำเป็นต้องทดสอบโมเลกุลอย่างอิสระ นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องตรวจสอบความเข้ากันได้กับยาหัวใจล้มเหลวอื่น ๆ

“ การตรวจสอบและผลิตซ้ำผลการวิจัยของเราโดยกลุ่มอื่น ๆ มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อกระบวนการพัฒนาSAMβAเพื่อใช้ในการรักษาภาวะหัวใจล้มเหลว เราจะแสวงหาพันธมิตรในภาคเอกชนและภาครัฐเพื่อจุดประสงค์นี้”

ศ. Julio C. B. Ferreira