心の修復の鍵を握る魚

ハブレヒト研究所のバッカーズグループの研究者らは、ゼブラフィッシュの心臓再生に重要な役割を果たすHmga1タンパク質を用いて、損傷したマウスの心臓を修復することに成功した。マウスでは、このタンパク質は、心臓肥大などの副作用を引き起こすことなく、休眠中の修復遺伝子を活性化することで心臓を回復させることができた。オランダ心臓財団とハルテキント財団の資金提供を受けたこの研究は、 再生療法への重要な一歩 心不全を防ぐために。この研究結果は今週木曜日、Nature Cardiovascular Research誌に掲載される。

「なぜ一部の種は損傷後に心臓を再生でき、他の種は再生できないのか、私たちは理解していません。ゼブラフィッシュを研究し、他の種と比較することで、心臓再生のメカニズムを発見することができます。これは、ヒトの心不全を予防する治療法につながる可能性があります。 」と研究リーダーのジェローン・バッカーズ氏は説明する。

研究チームは、ゼブラフィッシュの心臓修復を可能にするタンパク質を初めて特定した。 「私たちはゼブラフィッシュの心臓を、人間の心臓と同様に再生できないマウスの心臓と比較しました。心臓の損傷した部分と健康な部分の遺伝子活動を調べます。我々の発見により、Hmga1タンパク質遺伝子はゼブラフィッシュの心臓再生中に活性であるが、マウスでは活性ではないことが明らかになった。 「この研究は、Hmga1が心臓の修復に重要な役割を果たしているということを示しました」と、この研究の筆頭著者であるデニス・デ・バッカー氏は説明する。通常、Hmga1 タンパク質は、細胞が大量に成長する必要がある胚発生中に重要です。ただし、成体細胞では、このタンパク質の遺伝子は不活性化されています。

研究者らは、Hmga1 タンパク質の機能を研究しました。 «Hmga1 が発見されました 分子障害物を除去します クロマチンの。 Hmga1 は、いわば、潜在遺伝子が再び機能できるようにする道を開きます」と共同筆頭著者であるマラ・ボウマンは説明します。クロマチンは DNA をパッケージ化する構造です。それが非常にコンパクトであるとき、遺伝子は不活性です。それが解凍されると、遺伝子が再び活性化される可能性があります。

魚類から哺乳類へ

このタンパク質が哺乳類でも同様に機能するかどうかをテストするために、研究者らはそれを損傷したマウスの心臓に局所的に適用した。 「結果は驚くべきものでした。Hmga1 タンパク質は心筋細胞の分裂と成長を刺激し、心機能を大幅に改善しました」とバッカーズ氏は言う。

驚くべきことに、細胞分裂は損傷領域、まさに修復が必要な領域でのみ発生しました。 «悪影響はありませんでした心臓の過剰な成長や肥大など。また、健康な心臓組織では細胞分裂も見られませんでした。これは、損傷自体がプロセスを活性化する信号を送っていることを示唆しています」とボウマン氏は強調する。

研究チームは、ゼブラフィッシュ、マウス、ヒトのHmga1遺伝子の活性を比較した。ヒトの心臓では、成体マウスと同様、心臓発作後に Hmga1 タンパク質が生成されません。しかし、Hmga1 遺伝子はヒトにも存在し、胎児の発育中に活性化されます。 「これは、人間の心臓の再生能力を解き放つ遺伝子治療の基礎を提供します」とバッカーズ氏は説明する。

これらの調査結果 安全な再生療法への扉を開く 具体的にはなりましたが、やるべきことはまだたくさんあります。 「クリニックに導入する前に、治療法をさらに改良してテストする必要があります。次のステップは、このタンパク質が培養ヒト心筋細胞でも機能するかどうかをテストすることです。私たちはこのために UMC ユトレヒトと協力しており、2025 年にはサミット プログラム (DRIVE-RM) で心臓再生のさらなる研究が開始される予定です」とバッカーズ氏は言います。