Il nuovo farmaco limita i danni al muscolo cardiaco da infarto
Un farmaco sperimentale ha mostrato grandi promesse nel limitare i danni che un infarto può infliggere al cuore. Mira a una proteina che svolge un ruolo centrale nella morte delle cellule del muscolo cardiaco.
I test sui topi hanno rivelato che il farmaco potrebbe ridurre notevolmente le lesioni cardiache da un attacco di cuore.
Il farmaco a piccola molecola blocca la proteina MAP4K4, che trasmette i segnali di stress ossidativo che causano la morte delle cellule del muscolo cardiaco e danni ai tessuti.
"Non ci sono terapie esistenti", afferma il ricercatore capo Dr. Michael D. Schneider, dell'Imperial College di Londra nel Regno Unito, "che affrontano direttamente il problema della morte delle cellule muscolari, e questa sarebbe una rivoluzione nel trattamento degli attacchi di cuore . "
Schneider e il team riportano le loro scoperte in un articolo che ora appare sulla rivista Cellule staminali cellulari.
Lì, descrivono anche come hanno fatto crescere il tessuto cardiaco da cellule staminali umane e hanno sviluppato un modo per modellare un "attacco di cuore in un piatto" per testare il farmaco.
Attacco di cuore e insufficienza cardiaca
L'attacco cardiaco è il nome comune per l'infarto del miocardio, che significa la morte del tessuto muscolare cardiaco a causa della mancanza di ossigeno e sostanze nutritive. Si verifica quando un coagulo ostruisce una delle arterie che portano sangue ricco di nutrienti e ossigeno al cuore.
Quando non ricevono abbastanza ossigeno e sostanze nutritive, le cellule del cuore si stressano, generano segnali di stress e alla fine muoiono.
La perdita di cellule danneggia il muscolo cardiaco, facendo sì che il cuore pompi in modo meno efficiente. Ciò porta all'insufficienza cardiaca, che è una condizione in cui il cuore non può pompare abbastanza sangue per soddisfare i bisogni del corpo.
Secondo i Centers for Disease Control and Prevention (CDC), circa 5,7 milioni di adulti negli Stati Uniti soffrono di insufficienza cardiaca.
Le persone con insufficienza cardiaca lottano con le attività quotidiane e rimangono senza fiato facilmente. Si sentono deboli e stanchi quasi tutto il tempo e hanno difficoltà a respirare quando si sdraiano. Altri sintomi includono aumento di peso e gonfiore ai piedi, alle caviglie, alle gambe e allo stomaco.
Grazie a trattamenti come farmaci che rompono i coaguli di sangue e stent che mantengono aperte le arterie, un numero crescente di persone sopravvive agli attacchi di cuore. Ciò significa che aumenta anche il numero di persone affette da scompenso cardiaco.
Ridurre la morte cellulare da stress ossidativo
Lo stress segnala che un attacco di cuore induce nel muscolo cardiaco si verificano anche dopo il ripristino del flusso sanguigno.
Quindi, sebbene sia fondamentale ripristinare il flusso sanguigno dopo un infarto, è anche necessario aggiungere trattamenti che limitino questa "lesione da riperfusione". Gli scienziati sono alla ricerca di tali trattamenti da tempo.
Il Dr. Schneider e il suo team sono i primi a scoprire il ruolo di MAP4K4 nel processo attraverso il quale un infarto, inducendo stress ossidativo, uccide le cellule del muscolo cardiaco.
Nella loro indagine, hanno rivelato che MAP4K4 è attivo nel tessuto cardiaco delle persone con insufficienza cardiaca e anche nei topi, a seguito di un infarto.
Hanno quindi ideato una serie di bloccanti di piccole molecole "altamente selettivi" di MAP4K4 e hanno dimostrato che il loro uso può proteggere efficacemente le cellule del muscolo cardiaco umano da "lesioni sperimentali letali".
Hanno usato sostanze chimiche per indurre stress ossidativo nelle cellule cardiache e nel tessuto muscolare cardiaco umano che erano cresciute da cellule staminali pluripotenti indotte dall'uomo.
Il team ha osservato come lo stress ossidativo ha attivato MAP4K4 e come l'aumento dei livelli della proteina ha anche reso le cellule del muscolo cardiaco più sensibili ad esso. Il blocco della proteina, d'altra parte, proteggeva le cellule dalla morte indotta dallo stress.
Il primo a testare il farmaco su cellule umane
A seguito degli esperimenti sulle cellule, gli scienziati hanno selezionato una piccola molecola candidata e l'hanno portata avanti "in ulteriori studi di proof-of-concept sui topi".
Il team ha scoperto che somministrare il farmaco ai topi 1 ora dopo aver ripristinato il flusso sanguigno al cuore ha ridotto il danno da riperfusione "di oltre il 50%".
I ricercatori sperano che le loro scoperte portino a un'iniezione che i medici possono somministrare a persone in procinto di sottoporsi ad angioplastica con palloncino per aprire un'arteria bloccata a seguito di un infarto.
Un'altra possibilità è che un tale farmaco possa anche aiutare a limitare i danni al muscolo cardiaco da attacchi di cuore in regioni senza un rapido accesso ai trattamenti che ripristinano il flusso sanguigno.
Il team ritiene che, poiché hanno testato il farmaco in un modello che avevano sviluppato utilizzando cellule staminali umane, dovrebbe avere buone possibilità di successo negli studi clinici sull'uomo.
“Uno dei motivi per cui molti farmaci per il cuore hanno fallito negli studi clinici potrebbe essere che non sono stati testati su cellule umane prima della clinica. L'utilizzo sia di cellule umane che di animali ci consente di essere più sicuri delle molecole che portiamo avanti ".
Dr. Michael D. Schneider
