RNA療法は心臓の自己修復を約束します

心臓発作の後、心臓専門医は閉塞した血管を再開して血流を回復することができますが、死んだ筋肉細胞は決して元には戻されません。

「心臓は臓器の中で最も再生能力が低い臓器の一つです」 私はチェンです アラン・L・カガノフ教授 生体医工学 コロンビアエンジニアリングにて。 「自然再生力は非常に限られています。」

で 勉強 Science 誌に 3 月 5 日に掲載された論文では、Cheng と彼の同僚は、損傷後に心臓自体を保護し修復する能力を強化するように設計された治療法について説明しています。チェン氏の薬物送達における革新は、RNA療法によって身体が特定の器官を標的とした独自の薬を生成できるようになる未来を示している。

研究の共著者 トルステン・ヴァール コロンビア大学アービング医療センター/ニューヨーク長老派病院の主治医および助教授 薬 コロンビアで ヴァゲロス内科医・外科医大学 心臓の治癒を助ける注射は、エキサイティングな前進であると考えています。

「心臓発作で来院した患者のためにステントで動脈を広げる臨床医として、私たちは患者に対して満たされていない大きなニーズがあることを強く認識しています」とヴァール氏は語った。 「多くの場合、重度の心臓損傷が残り、後に心不全を引き起こします。」

実験室での実験では、小型動物および大型動物において、1 回の注射で瘢痕化が大幅に軽減され、心臓機能が改善されました。重要なのは、RNA技術に基づく治療は、臓器移植や幹細胞治療などの既存の介入よりも安価で、より利用しやすいということです。

生まれたばかりの心が知っていること

多くの哺乳類は、生後数日間、心筋細胞を再生する能力が短期間しかありません。心房性ナトリウム利尿ペプチド (ANP) と呼ばれるホルモンは、新しい血管の成長を促進し、炎症を鎮め、瘢痕の形成を軽減することで重要な役割を果たします。個人が年齢を重ねるにつれて、体内の ANP の量は大幅に減少し、新生児の心臓に見られる再生能力は成人期までにほとんど消失します。

研究チームは、心臓発作後の新生児マウスと成体マウスを比較した実験でこの効果を確認した。新生児の心臓では、ANPの前駆体を生成する遺伝子が通常のレベルの25倍以上増加した。成人の心臓では、この値は約 10 倍しか上昇せず、意味のある再生をサポートするには不十分である可能性があります。研究チームが生まれたばかりのマウスでNppaと呼ばれるその遺伝子を実験的にブロックしたところ、心臓の治癒能力が大幅に失われた。

「全体的な考え方は、私たちは自然から学ぶということです」とチェン氏は語った。 「新生児の心臓は、心臓発作後にこの分子を自発的により多く生成します。おそらくそれが、若い心臓が自ら再生できる理由です。成人は十分な量を生成できないため、私たちはこの分子を心臓に補う方法を見つけました。」

研究者らは数十年前からANPの可能性を理解していましたが、体内でわずか数分後に分解が始まるため、従来の薬として使用するのは困難です。

RNA医薬品工場としての筋肉

侵襲を最小限に抑えて持続的に心臓に薬剤を送達することは、大きな課題です。肝臓、肺、脾臓などの臓器を対象とした薬剤は、血管系や細胞取り込みメカニズムの独特な特徴により、自然に蓄積することがよくあります。対照的に、心臓にはそのような自然な蓄積機構が欠けているため、効率的な心臓薬物送達がより困難になります。

「これらの課題のため、研究者らは心臓の血管への直接注入、心筋への注射、心臓を取り囲む嚢である心膜への注射による心臓薬物送達に取り組んできた」とヴァール氏は述べた。 「これらの方法はすべて侵襲的であり、カテーテル検査室で実行する必要があります。」

研究チームの解決策は、薬物を心臓に送達する試みを一切やめることであった。代わりに、彼らは骨格筋内で「プロドラッグ」を作成してから心臓自体の中でANPに変換することから始まる2段階のアプローチを開発した。

「標的化は、心臓内で自然に発現される酵素の特異的な切断に基づいています」とチェン氏は語った。 「心臓に触れたり、胸を開いたりする必要はないという考えです。必要なのは腕に注射することだけです。」

生産を十分に長く続けるために、研究チームは細胞内で自己複製する特別に設計された自己増幅 RNA (saRNA) を使用しました。 1回の注射の効果は少なくとも4週間持続しました。

「患者は今日も明日も病院に行く必要はない」とチェン氏は語った。 「彼らは月に一度しか行かなくて済むかもしれません。」

将来を見据えて

治療法が動物実験から人間の臨床試験に移行する前に、研究者は通常、若くて健康なマウスではなく、実際の患者集団を反映するさまざまな条件のさまざまな種に効果があることを示す必要があります。チェン氏のチームは、大型動物、高齢マウス、遺伝的にアテローム性動脈硬化症になりやすい動物、食事誘発性の2型糖尿病のマウスで実験を行った。彼らはまた、心臓発作から1週間治療が遅れた場合に何が起こるかをテストしました。その時点ですでに重大な損傷が始まっています。治療はすべての被験者で一貫して効果がありました。

チームには生物医工学部のチェン氏の同僚十数名が含まれていた。ヴァールとローレン・シャラン・ラナードは、CUIMC のシーモア、ポール、グロリア・ミルスタイン心臓病科および構造心臓・弁センターに所属しています。アレクサンダー・ロマノフは、コロンビア大学比較医学研究所に所属しています。

「私たちはさまざまな疾患の併存疾患でこの薬をテストしました」とチェン氏は語った。 「また、遅延治療もテストしました。たとえ患者が薬を投与する数週間前に心臓発作を起こしたとしても、依然として効果があることを期待しています。」

この saRNA 送達戦略は、心臓発作以外にも、腎臓病、高血圧、子癇前症などの症状の治療法を改善するのに役立ちます。

「細胞損傷は心臓だけでなく多くの臓器に影響を与える問題です」とヴァール氏は言う。 「この種の治療法が臨床現場で心臓細胞を再生できることを証明できれば、このアイデアは他の臓器にも応用できる可能性があります。」

チェン氏は、コロンビア細胞工学・治療イニシアチブでこの治療法を製造し、研究室の向かいにあるコロンビア大学アービング医療センターで第1相安全性試験を実施したいと考えている。

「社内リソースを製造に活用してから臨床試験を開始できます」とチェン氏は語った。 「コロンビアは両方ができる。」

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2026-03-13 20:14:00