Звісний аортальний клапан можна позбавити від шкідливих кальцієвих відкладень.
Один з найпоширеніших вад серця - кальциноз, або звіщення аортального клапана. Клітини клапана починають накопичувати кальцій, через що клапан стає менш еластичним, що, в свою чергу, ускладнює струм крові з серця в аорту. Як наслідок, лівий шлуночок серця зазнає постійного підвищеного тиску, через що врешті-решт розтягується і починає гірше скорочуватися, і слідом перевантаження починаються в лівому передсерді. Зазвичай у таких випадках доводиться хірургічно змінювати відомий клапан. Однак дослідники з Гладстонівського інституту серцево-судинних хвороб разом з колегами з Інституту цитології РАН, Національного Медичного Дослідницького Центру ім.В.А. Алмазова та інших наукових центрів пишуть в Science, що їм вдалося знайти ліки, що дозволяють виправити хворий аортальний клапан.
Звіщення часто відбувається у тих, хто народився з аномальним аортальним клапаном. Зазвичай у нього три створки, які пропускають кров з серця в аорту, а потім змикаються і не пускають її назад у серце. Але буває так, що аортальний клапан складається не з трьох, а тільки з двох створок - те, що називається бікуспідальним аортальним клапаном. У третини людей з таким клапаном він ще й накопичує кальцій. Спостереження за сім'єю, в якій бікуспідальний аортальний клапан передавався у спадок протягом багатьох поколінь, допомогли зрозуміти, що в цьому випадку звіщення відбувається через мутацію в гені NOTCH1.
Але ген NOTCH1 включений в велику мережу клітинно-молекулярних процесів. Автори роботи дійшли висновку, що справа не в одному-єдиному гені, а тому, як працює вся мережа: накопичення кальцію в аортальному клапані починається через те, що якісь процеси пішли не так, а мутація в NOTCH1 - це лише один з приводів. Дійсно, звіщення клапана через мутації в NOTCH1 становить лише 4%, а в інших 96% звіщення починається з інших причин.
Тим не менш, мета дослідників була в тому, щоб знайти ліки, які б запобігали кальцінозу аортального клапана незалежно від конкретного приводу, який його викликав. Для цього визначили всі гени, які так чи інакше задіяні в розвитку патології. Потім зрілі людські клітини звертали до стовбурового стану - тобто отримували індуковані плюрипотентні стовбурові клітини, здатні перетворюватися на будь-який інший тип клітин - і програмували їх на те, щоб вони перетворилися на клітини аортального клапана.
У таких клапанних клітинах, які росли в лабораторних умовах, змінювали роботу генів, задіяних у кальцинозі клапана, і спостерігали, наскільки той чи інший ген впливає на ймовірність кальцинозу. Хворі клітини намагалися лікувати приблизно 1600 різних молекул. Серед цих молекул були такі, які гальмують розвиток кісток, оскільки звіщаються клітини виглядали так, як ніби вони вирішили, що належать кістковій тканині.
У результаті вдалося знайти з'єднання, позначене абревіатурою XCT790, яке допомагало клітинам позбутися кальцієвих відкладень, повертаючи їх у нормальний стан. Важливо, що молекула XCT790 діяла клітини, які звествувалися з різних причин, а не тільки через мутації в гені NOTCH1. І що ще більш важливо, експериментальні ліки діяли не тільки на клітини в лабораторній культурі, але і на справжній аортальний клапан - це вдалося показати в дослідах на мишах.
З "єднання XCT790 не тільки запобігало кальцінозу клапана, але й зупиняло звіщення, яке вже почалося, і в деяких випадках, навіть звертало його назад, тобто клапан позбавлявся від шкідливого кальцію. Залишається сподіватися, що і в клінічних дослідженнях молекула XCT790 проявить себе з найкращого боку, і у нас, нарешті, з'явиться ліки, що позбавляють від «кальцієвого» пороку серця.