کاندید دارو می تواند به جلوگیری از ده ها هزار عمل جراحی قلب هر ساله کمک کند – ScienceDaily

[ad_1]

کلسیفیکاسیون بیماری دریچه آئورت نه تنها شایع ترین بیماری دریچه در افراد مسن است ، بلکه به طور کلی سومین علت اصلی بیماری های قلبی است. برای کسانی که با گذشت زمان تحت تأثیر قرار می گیرند ، کلسیم در دریچه های قلب و عروق آنها شروع به جمع شدن می کند زیرا مانند استخوان سفت می شود. در نتیجه ، جریان خون از محفظه پمپاژ قلب به بدن دشوار می شود و منجر به نارسایی قلبی می شود. هنوز هیچ درمانی درمانی وجود ندارد. تمام کاری که بیماران می توانند انجام دهند این است که صبر کنند تا کلسیفیکاسیون (یا سخت شدن) به اندازه کافی بد شود که به جراحی تعویض دریچه نیاز داشته باشند.

پس از 15 سال کار بی وقفه ، تیمی از دانشمندان موسسه Gladstone اکنون یک کاندیدای بالقوه برای دارویی برای بیماری های قلبی عروقی را پیدا کرده اند که هم در سلول های انسانی و هم در حیوانات کار می کند و آماده انتقال به یک آزمایش بالینی است. یافته های آنها به تازگی در ژورنال منتشر شده است علوم پایه.

گلدستون و رئیس مرکز سلول های بنیادی روددن بری ، دیپاک سریواستاوا ، دکتر ، مدیر تحقیق گفت: “این بیماری اغلب در مراحل اولیه تشخیص داده می شود و کلسیفیکاسیون دریچه قلب در طول زندگی بیمار بدتر می شود.” “اگر ما بتوانیم در اوایل زندگی با یک داروی موثر مداخله کنیم ، می توانیم به طور بالقوه از بروز بیماری جلوگیری کنیم. با کاهش سرعت پیشرفت و تغییر سن افراد نیاز به مداخله توسط 5 یا 10 سال ، می توانیم برای جلوگیری از دهها هزار عمل جراحی تعویض دریچه در هر سال. “

این مورد همچنین در مورد میلیون ها آمریکایی – تقریباً یک تا دو درصد از جمعیت – با ناهنجاری مادرزادی به نام دریچه آئورت دو شانه ، که دریچه آئورت به جای سه نرمال فقط دو برگچه دارد ، اعمال می شود. در حالی که برخی از افراد حتی ممکن است ندانند این ناهنجاری شایع قلب را دارند ، بسیاری از آنها از همان چهل سالگی تشخیص داده می شوند.

سریواستاوا ، که همچنین یک متخصص قلب و عروق کودکان و استاد گروه کودکان در دانشگاه سانفرانسیسکو (UCSF) است ، توضیح می دهد: “ما می توانیم این ناهنجاری دریچه را با سونوگرافی تشخیص دهیم.” “حدود یک سوم از بیماران مبتلا به دریچه آئورت دو طرفه ، که تعداد بسیار زیادی است ، به اندازه کافی کلسیفیکاسیون پیدا می کنند تا نیاز به مداخله داشته باشند.”

تحقیقات Srivastava در مورد دریچه های قلب در سال 2005 زمانی آغاز شد که وی در حال درمان خانواده ای در تگزاس بود که در آغاز این نوع کلسیفیکاسیون را داشتند. همه این سالها بعد ، به لطف سلولهای اهدایی خانواده ، سرانجام تیم وی راه حلی پیدا کردند که به بسیاری دیگر کمک خواهد کرد.

یک رویکرد جامع در شکار درمان

اعضای خانواده تحت درمان با Srivastava به بیماری مبتلا شدند که پنج نسل به طول انجامید و به تیم اجازه داد تا علت را شناسایی کند – جهش در یک نسخه از ژن NOTCH1. جهش در این ژن تقریباً در چهار درصد بیماران باعث کلسیفیکاسیون دریچه آئورت می شود و همچنین می تواند باعث ضخیم شدن دریچه ها شود ، که این امر باعث بروز مشکلات در نوزادان می شود. در 96 درصد باقی مانده موارد ، بیماری به صورت پراکنده رخ می دهد.

سریواستاوا می گوید: “جهش NOTCH1 به ما كمك كرده است تا بفهمیم این بیماری شایع چه مشكلی دارد ، اما بیشتر افراد این جهش را نخواهند داشت.” “با این حال ، ما دریافتیم که فرایندی که منجر به کلسیفیکاسیون دریچه می شود ، تقریباً یکسان است ، چه افراد جهش داشته باشند یا نه. سلول های دریچه گیج می شوند و فکر می کنند سلول های استخوانی هستند ، بنابراین آنها شروع به تعیین کلسیم می کنند. و این باعث سفت و سخت شدن دریچه ها می شود. “

در جستجوی درمان ، این گروه به جای تمرکز بر روی یک هدف ، مانند ژن NOTCH1 ، یک رویکرد جدید و جامع را انتخاب کردند.

دکتر کریستینا د. تئودوریس ، نویسنده اصلی این تحقیق ، که اکنون در حال تکمیل دوره اقامت خود در ژنتیک کودکان در بیمارستان کودکان بوستون است ، گفت: “هدف ما ایجاد چارچوبی جدید برای کشف عوامل درمانی برای بیماری های انسانی بود.” “ما می خواستیم درمان های امیدوار کننده ای پیدا کنیم که بتواند بیماری زمینه ای را درمان کند ، در عوض درمان ساده برخی علائم خاص یا جنبه های محیطی بیماری.”

هنگامی که تئودوریس برای اولین بار به آزمایشگاه سریواستاوا در گلدستون پیوست ، وی دانشجوی UCSF بود. در آن زمان ، آنها می دانستند که جهش ژنی NOTCH1 باعث بیماری دریچه ای می شود ، اما ابزار لازم برای بررسی بیشتر این مشکل را ندارند ، بیشتر به این دلیل که به دست آوردن سلول های دریچه ای از بیماران بسیار دشوار است.

وی افزود: اولین پروژه من تبدیل سلولهای خانواده بیماران به سلولهای بنیادی پرتوان القایی (iPS) بود كه توانایی تبدیل شدن به انواع سلولهای بدن را دارند و تبدیل آنها به سلولهایی كه روی دریچه قرار گرفته اند ، به ما این امکان را می دهد كه علت بیماری را بفهمیم. “می گوید تئودوریس. “پروژه دوم من ساخت یک مدل موش از بیماری دریچه آئورت کلسیفیه بود. فقط در این صورت است که می توانیم از این مدل ها برای شناسایی درمان استفاده کنیم.”

یک کاندیدای مواد مخدر به اوج می رسد

برای این آخرین مطالعه ، محققان به دنبال مولکولهایی مانند دارو هستند که بتواند شبکه کلی را اصلاح کند ، که با دریچه های قلب اشتباه گرفته شده و منجر به کلسیفیکاسیون می شود. برای انجام این کار ، آنها ابتدا باید شبکه ژنهایی را که در سلولهای بیمار روشن یا خاموش هستند شناسایی کنند.

آنها سپس با استفاده از روش هوش مصنوعی ، یک برنامه یادگیری ماشین را آموزش دادند تا بر اساس این شبکه ژن ها ، سلول را سالم یا بیمار بدانند. آنها سپس سلولهای انسانی بیمار را با نزدیک به 1600 مولکول تحت درمان قرار دادند تا ببینند آیا دارویی شبکه سلولها را به اندازه کافی جابجا کرده است تا برنامه یادگیری ماشین بتواند آنها را به عنوان سالم طبقه بندی کند. محققان چندین مولکول را شناسایی کرده اند که می تواند سلول های بیمار را در حالت طبیعی اصلاح کند.

سریواستاوا گفت: “اولین غربالگری ما با سلولهایی انجام شد كه جهش NOTCH1 دارند ، اما ما نمی دانستیم كه آیا این داروها در 96 درصد باقیمانده بیماران مبتلا به این بیماری م workثر هستند یا خیر.”

خوشبختانه ، دکتر آنا ملاشیچوا از آکادمی علوم روسیه هنگام جایگزینی جراحی سلولهای دریچه ای بیش از 20 بیمار را جمع آوری کرد و سریواستاوا با همکاری گروه خود برای انجام “آزمایش بالینی روی صفحه” به طور مثمر ثمر کار کرد.

سریواستاوا افزود: “ما مولكولهای امیدواركننده را بر روی سلولهای این 20 بیمار با كسیفیكاسیون دریچه آئورت بدون دلایل ژنتیكی مشخص آزمایش كردیم.” “نکته قابل توجه اینکه ، مولکولی که در مطالعه اصلی بسیار موثر به نظر می رسید ، توانست شبکه سلولهای این بیماران را نیز ترمیم کند.”

Srivastava و تیم وی پس از شناسایی یک نامزد امیدوار کننده در ظروف بشقابی برای هر دو مورد NOTCH1 و موارد پراکنده بیماری دریچه آئورت کلسیفیه ، یک “مطالعه بالینی” از یک مدل موش از بیماری انجام دادند. آنها می خواستند تعیین کنند که آیا مولکول دارو در یک اندام زنده واقعاً کار می کند یا خیر.

دانشمندان تأیید کرده اند که نامزد درمانی می تواند با موفقیت از بیماری دریچه آئورت جلوگیری و درمان کند. در موش های جوانی که هنوز به این بیماری مبتلا نشده اند ، درمان از کلسیفیکاسیون دریچه جلوگیری می کند. و در موش هایی که قبلاً به این بیماری مبتلا شده اند ، این درمان در واقع بیماری را متوقف می کند و در برخی موارد بیماری را معکوس می کند. این یافته از اهمیت ویژه ای برخوردار است زیرا بیشتر بیماران تا قبل از شروع کلسیفیک تشخیص داده نمی شوند.

تئودوریس می گوید: “استراتژی ما برای شناسایی روش های درمانی برای اصلاح شبکه های ژنی که مکانیسم زمینه ای بیماری را درمان می کنند ، می تواند یک روش جذاب برای یافتن دارو برای تعدادی از بیماری های دیگر انسان باشد.” وی افزود: بسیاری از روشهای درمانی كه در آزمایشگاه یافت می شوند به خوبی به انسان ترجمه نمی شوند و فقط روی یك علامت خاص متمركز نیستند.

استراتژی محققان تا حد زیادی به پیشرفت های فنی ، از جمله سلولهای iPS انسان ، ویرایش ژن ، تعیین توالی RNA ، تجزیه و تحلیل شبکه و یادگیری ماشین متکی بود.

سریواستاوا گفت: “مطالعه ما مثال خوبی در مورد چگونگی تسهیل فن آوری مدرن در انواع اکتشافات امروزه اما نه چندان دور است.” “استفاده از سلولهای iPS انسانی و ویرایش ژن به ما این امکان را داده است که تعداد زیادی سلول مرتبط با روند بیماری ایجاد کنیم ، در حالی که الگوریتم های قدرتمند یادگیری ماشین به ما کمک کرده اند تا ژنهای مهم برای تمایز بین سلولهای سالم و بیمار را به روشی بی طرفانه شناسایی کنیم. “

وی افزود: “با استفاده از تمام دانش جمع آوری شده ما در طول یك دهه و نیم ، همراه با جدیدترین ابزارها ، ما توانسته ایم كاندیدایی را برای این دارو پیدا كنیم كه به آزمایشات بالینی منتقل شود.” “هدف نهایی ما همیشه کمک به بیماران است ، بنابراین کل تیم بسیار خوشحال هستند که ما درمانی پیدا کردیم که می تواند واقعاً زندگی را بهبود بخشد.”

[ad_2]

منبع: unbox-news.ir

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>