瘢痕組織を心筋に「再プログラム」可能

ワイル・コーネル医科大学の研究者らは、心臓発作後に形成される瘢痕組織細胞を「再プログラム」して機能的な筋細胞にすることが可能であることを示した。

3つの特定の遺伝子の「カクテル」が瘢痕細胞を標的にして血管の成長を刺激し、瘢痕の治癒につながる可能性がある。

「瘢痕組織を機能的な心筋に再プログラムするというアイデアは実に魅力的です」と、本研究の筆頭著者であるトッド・ローゼンガート博士は述べています。「理論的には、重篤な心臓発作を起こした患者の場合、医師は手術中にこれら3つの遺伝子を瘢痕組織に注入し、心筋に『再プログラム』することができます。しかし、動物実験では、VEGF遺伝子と組み合わせることで、この効果がさらに高まることが示されています。」

研究者らは、これらの遺伝子の活動を理解し、心臓や他の人間の臓器の機能に大きな影響を及ぼす可能性があるかどうかを判断するために、この影響について研究を続けると述べている。

心臓発作が起こると、心臓への血液供給が遮断され、心筋が壊死し、心臓に過度の負担がかかります。重度の心臓発作を起こした人のほとんどは、最終的に心不全を発症します。

瘢痕組織を心筋に「再プログラム化」することで心臓が強化されます。この「再プログラム化」を手術中に行うため、研究チームは血管内皮細胞増殖因子（VEGF）をラットの心臓に注入しました。VEGFは細胞が産生し、血管新生を促進するシグナル伝達タンパク質です。

3週間後、ラットにGata4、Mef 2c、Tbx5（転写因子遺伝子のカクテル）、または不活性物質を投与しました。転写因子は特定のDNA配列に結合し、遺伝情報をタンパク質に変換するプロセスを開始します。

遺伝子カクテルを投与された動物では、遺伝子を投与されなかった動物に比べて瘢痕組織の量が半分に減少した。

心臓の収縮からわかるように、遺伝子の「カクテル」を投与された動物の心臓は、遺伝子の「一部」を投与されなかった動物の心臓よりもよく機能した。

血管内皮成長因子の効果には非常に期待が持て、心臓発作の治療における新しい技術の一部として使用され、心臓へのダメージを最小限に抑えることができる可能性がある。

「これは治療に広範な影響を与える重要な発見です」と研究者らはコメントしている。「このような『再プログラミング』が心臓で可能であれば、腎臓、脳、その他の組織でも可能になります。これは組織再生への全く新しい道を切り開くものです。」

科学者によるヒト細胞のさらなる研究でその有益な効果が確認されれば、心不全に苦しむ何百万人もの人々を治療する新たな方法が拓かれることになるだろう。