00:00 
Исследователи из Амстердама UMC опровергли ключевое предположение в области биологических кардиостимуляторов. В новом доклиническом исследовании они показывают, что транскрипционный фактор TBX18 не генерирует истинную биологическую пейсмекерную активность, в то время как ионный канал Hcn2 действительно обеспечивает надежную пейсмекерную функцию в сердце.
Возврат к TBX18
Уже более десяти лет сообщалось, что TBX18 перепрограммирует работающие желудочковые кардиомиоциты в кардиомиоциты, подобные синоатриальному узлу, на основе широко цитировали влиятельные документы. Используя низкоиммуногенные векторы аденоассоциированного вируса (AAV) и детальную электрофизиологию, команда из Амстердамского университета систематически перепроверила это утверждение. Сначала они показали, что обычная высокая экспрессия TBX18 крайне токсична, вызывая тяжелый фиброз миокарда и рубцевание в сердцах мышей, тогда как контрольная группа этого не сделала.
Мы обнаружили, что супрафизиологическая экспрессия TBX18 очень токсична для кардиомиоцитов. Одна только эта токсичность уже ставит под сомнение осуществимость TBX18 как клинически значимой стратегии биологического кардиостимулятора".
Джерард Боинк, старший автор, кардиолог и главный исследователь, Амстердамский UMC
Безопасные уровни TBX18, отсутствие кардиостимулятора
Чтобы отделить токсичность от биологической функциональности, исследователи разработали оптимизированную кассету AAV и снизили уровень белка TBX18 примерно до 1 %. Это полностью предотвратило фиброз, но сохранило транскрипционную активность TBX18 с эффективной репрессией хорошо известных мишеней, таких как Gja1 (Connexin43). Несмотря на эту контролируемую, нетоксичную экспрессию, кардиомиоциты не приобрели настоящего пейсмекерного фенотипа, который подавлял множественные гены работающих миоцитов и не приводил к аномальным потенциалам действия. Однако он не индуцировал ключевые программы пейсмекерных генов. индуцированный белок Hcn4, или ток кардиостимулятора If. «Эти результаты дают веские основания прекратить усилия по генной терапии сердца на основе TBX18», — говорит Боинк. «Наши данные показывают, что даже при реалистичных, нетоксичных уровнях экспрессии вы не получаете активности кардиостимулятора. Вместо проведения терапии вы рискуете получить аритмию из-за нарушения регуляции ионных каналов и электрической нестабильности.
Обнаружены векторные артефакты
В крысиной модели полной атриовентрикулярной (АВ) блокады как аденовирусный (AdV)-TBX18, так и контрольный AdV вызывали сходную эктопическую стимуляцию и обширный локальный фиброз, что указывает на воспаление и рубцевание, связанное с вектором AdV, как на истинную причину Ранее сообщалось, что система AAV, использованная в настоящем исследовании, избежала этих помех. «В некоторых областях существует тенденция переоценивать отдельные важные статьи», - отмечает Боинк, - «Это может непреднамеренно способствовать превращению таких искусственных концепций, как перепрограммирование, опосредованное TBX18, в статус догмы». «По иронии судьбы, эта догма основана на наших собственных 20-летних исследованиях, которые первоначально выявили роль TBX18 в развитии синусового узла».
Hcn2 доказывает свою ценность
В отличие от TBX18, AAV-опосредованная экспрессия пейсмекерного канала Hcn2 вызывала надежную, автономно реагирующую желудочковую стимуляцию в той же модели полной АВ-блокады у крыс. Совместная экспрессия TBX18 не улучшила стимуляцию на основе Hcn2, подчеркивая, что TBX18 также нельзя использовать для дальнейшего стимулирования стимуляции на основе HCN. «С помощью этого исследования мы также показываем, что эффективный биологический кардиостимулятор можно создать только с помощью Hcn2», — говорит Боинк. «Это имеет прямое значение для разработки кардиостимуляторов на основе генной терапии для пациентов с врожденной полной блокадой сердца и другими показаниями к использованию кардиостимуляторов, в чем мы сейчас активно движемся».
Повышение ценности в Amsterdam UMC
Помимо своей работы кардиологом и руководителем группы, Боинк также является главным специалистом по оценке Амстердамского отделения сердечно-сосудистых наук и главным научным сотрудником в PacingCure. "Для меня большая честь работать в среде, где ценность и влияние на реальный мир так же важны, как и публикации в влиятельных журналах, что, очевидно, также является нашим приоритетом", - говорит Бойнк.
