کشف ترکیبات امیدوارکننده برای باز‌سازی بافت قلب پس از سکته قلبی

تحقیقات تازه دانشمندان بهداشت دانشگاه ویرجینیا که به جستجوی دارو‌هایی می‌پردازند که بتوانند باعث باز‌سازی بافت قلب پس از سکته قلبی شوند، نتایج امیدوارکننده‌ای داشته و می‌تواند به گزینه‌های درمانی آینده منجر گردد.

روشی نوین برای شناسایی دارو

این تیم به رهبری جف ساسرمن، پیش از این روشی را ابداع کرده بود تا دارو‌هایی را شناساید که می‌توانند کاردیومیوسیت‌های تازه، یعنی سلول‌های قلبی مسئول پمپاژ خون، بسازند.

محققان در مطالعه اخیر خود، پنج مورد از سی ترکیبی را که در ابتدا شناسایی کرده بودند، تجزیه و تحلیل کردند تا تعیین نمایند که این ترکیبات چگونه کاردیومیوسیت‌ها را باز‌سازی می‌کنند که می‌تواند به جایگزینی بافت صدمه‌دیدہ قلب یاری رساند.

درکی تازه از عملکرد ترکیبات

دانشمندان می‌گویند به فهمی نوین از نحوه کارکرد این ترکیبات در سلول‌های قلب دست یافته‌اند که در شکل‌گیری دارو‌هایی برای درمان یا معکوس کردن صدمه قلبی و نارسایی قلبی بسیار باارزش خواهد بود.

این حالت بالقوه بیش از پنج می‌لیون آمریکایی را تحت تأثیر قرار می‌دهد.

ساسرمن از دپارتمان مهندسی زیستی پزشکی دانشگاه ویرجینیا، که برنامه مشترکی میان دانشکده پزشکی و دانشکده مهندسی و علوم کاربردی است، اظهار داشت وقتی پس از سکته قلبی، کاردیومیوسیت‌ها از بین می‌روند و زخم تشکیل می‌شود، طبق معمول راه برگشتی وجود ندارد. این ترکیبات در پتانسیل خود برای تشکیل کاردیومیوسیت‌های تازه به منظور باز‌سازی قلب، امیدوارکننده نشان داده‌اند.

نارسایی قلبی برگشت‌ناپذیر و پرشیوع

نارسایی قلبی زمانی رخ می‌دهد که قلب توانایی پمپاژ خون کافی برای برآوردن نیاز‌های بدن را از دست می‌دهد که به ضعف، خستگی، تنگی نفس، تجمع مایع در ریه‌ها و سایر علائمی منجر می‌شود که کیفیت زندگی بیماران را کاهش می‌دهد و برگشت‌ناپذیر و پرشیوع است.

حملات قلبی و سایر شرایطی که به بافت قلب صدمه می‌رسانند، می‌توانند مقدمه نارسایی قلبی شوند.

پزشکان نمی‌توانند این صدمه را ترمیم کنند، زیرا بدن در زمان کوتاه‌ی پس از تولد، ساخت کاردیومیوسیت‌ها را متوقف می‌کند.

اکنون ساسرمن و تیمش در پی یافتن دارو‌هایی هستند که بتوانند این خط تولید طبیعی را مجددا راه‌اندازی نمایند.

شناسایی سی ترکیب تازه

پژوهشگران دانشگاه ویرجینیا با همکاری دانشمندان شرکت دارو‌سازی آسترازنکا، رویکرد سنتی مشاهده سلول‌های زنده با می‌کروسکوپ را با الگوریتم‌های پیشرفته پردازش تصویر ترکیب کردند.

این رویکرد به آنان اجازه داد تا سی ترکیبی را شناسایی کنند که باعث تولید کاردیومیوسیت در ظروف کشت آزمایشگاه‌ی می‌شوند.

دانشمندان اگرچه امیدوار بودند، اما نیازمند درک بهتری از اثرات این دارو‌ها و نحوه تحریک تشکیل کاردیومیوسیت بودند؛ به همین دلیل پنج ترکیبی را انتخاب کردند که بر اهداف سلولی گوناگون عمل می‌کردند و به جستجوی پاسخ می‌پرداختند.

آزمایش و تحلیل با یادگیری ماشین

دانشمندان تا به امروز در حال تعیین چگونگی کارکرد این ترکیبات بوده‌اند، زیرا آن‌ها پروتئین‌های غیر‌مرتبط با مطالعات قبلی در مورد تشکیل کاردیومیوسیت را هدف قرار داده بودند.

پژوهشگران برای داشتن دیدگاه گسترده‌تر، تمام ژن‌ها در ژنوم و مجموعه بزرگی از پروتئین‌ها را بررسی کردند.

آن‌ها با بهره‌گیری از فناوری یادگیری ماشین، داده‌ها را به یک شبکه متصل کردند تا اثرات آبشاری این ترکیبات را تبیین نمایند.

در نهایت دریافتند که این دارو‌ها به راه‌حل‌های مشابه‌ی برای تقویت تشکیل بافت قلب و عروق عمل می‌کنند و این کار را بدون سمیت انجام می‌دهند که نشانه‌ای امیدوارکننده است.

این بینش‌های تازه، دانشمندان را به ترجمه کار‌های آزمایشگاه‌ی خود به سمت درمان‌های نوین نزدیک‌تر ساخته است.

ساسرمن می‌گوید بر پایه این نتایج، ما اکنون داده‌ها را در یک مدل محاسباتی در مقیاس بزرگ تشکیل کاردیومیوسیت و این ترکیبات انتخابی را در مدل‌های حیوانی آزمایش می‌کنیم.

او افزود به طور معمول، توانایی ما برای تشکیل کاردیومیوسیت‌های تازه زمان کوتاه‌ی پس از تولد از بین می‌رود. امیدوارم یک روز این دارو‌های نوین بتوانند این ظرفیت باز‌سازی را برای درمان حملات قلبی بازیابی نمایند.