Hjärtinfarkt, den främsta orsaken till plötslig död hos vuxna och dödsorsaken nummer två i Korea, är en dödlig sjukdom med en initial dödlighet på 30 % och cirka 5–10 % av patienterna dör även om de transporteras till en vårdcentral för behandling.
Antalet hjärtinfarktpatienter i Korea har ökat kraftigt, från 99 647 2017 till 126 342 2021, en ökning med 26,8 % på fem år. Hittills har läkemedelsadministrering, perkutan angioplastik och arteriell bypass-operation varit standardbehandlingar, men de är svåra att tillämpa på allvarliga fall och alla svarar inte på dem.
Dr Yoon Ki Joung och Dr Juro Lee från Biomaterials Research Center vid Korea Institute of Science and Technology (KIST), tillsammans med Prof. Hun-Jun Park och Dr. Bong-Woo Park vid Catholic University of Korea College of Medicin, har utvecklat en ny behandling för hjärtinfarkt som använder nanovesiklar härledda från fibroblaster med inducerad apoptos för att modulera immunsvaret. Deras resultat publicerades i juninumret av Advanced Functional Materials.
Hjärtinfarkt är en ischemisk hjärtsjukdom där kranskärlen – de blodkärl som förser hjärtat med blod – blir förträngda eller blockerade, vilket resulterar i otillräcklig blodtillförsel till hjärtmuskeln, vilket orsakar närings- och syrebrist i myokardiet, vilket leder till dålig hjärtfunktion.
Enligt marknadsundersökningsföretaget Technavio förväntas den globala marknaden för behandling av hjärtinfarkter uppgå till 2,02 miljarder USD år 2026, med en CAGR på 4,7 %. På senare år har stamcellshärledda nanovesiklar, såsom exosomer, använts för att behandla hjärtinfarkt genom att modulera det inflammatoriska svaret, men stamceller är svåra att producera i stora mängder, vilket begränsar deras ekonomiska livskraft.
Forskargruppen identifierade möjligheten att behandla allvarlig hjärtinfarkt genom att minska det inflammatoriska svaret i hjärtmuskeln genom en nanomedicin baserad på apoptotiska celler, som är celler som begår självmord på grund av biokemiska förändringar inom dem. Detta svar uppnåddes genom att fästa peptider specifika för platsen för ischemisk hjärtinfarkt och substanser specifika för makrofagfagocytos till ytan av fibroblaster. För detta ändamål utvecklade teamet antiinflammatoriska nanovesiklar som kan levereras specifikt till makrofager på platsen för hjärtinfarkt.
I djurstudier fann forskarna att intravenöst injicerade nanovesiklar effektivt levererades till myokardinfarktstället hos råttor och rekryterades specifikt till makrofager. Som ett resultat ökade den vänstra ventrikulära ejektionsfraktionen, en indikator på den vänstra ventrikelns kontraktila kraft, med mer än 1,5 gånger jämfört med kontrollgruppen under fyra veckor. Dessutom förbättrade effekterna av att minska inflammation och fibros och ökad bevarandehastighet av blodkärl kardiomyocyternas överlevnad, vilket resulterade i förbättring av hjärtfunktionen.
"Detta är den första studien som använder nanovesiklar producerade från apoptosinducerade celler för att behandla hjärtinfarkt, och det har fördelen att kunna massproducera dem eftersom det använder andra celler snarare än stamceller", säger Dr Yoon Ki Joung . "I framtiden planerar vi att genomföra en forskning för att verifiera effektiviteten och säkerheten för behandlingen, inklusive kliniska prövningar, genom en forskningssamverkan med Catholic University of Korea Medical School och bioföretag."
Mer information: Ju‐Ro Lee et al, Riktad leverans av apoptotiska cellhärledda nanovesiklar förhindrar hjärtombyggnad och dämpar hjärtfunktionsexacerbation, Avancerade funktionella material (2023). DOI:10.1002/adfm.202210864
Journalinformation: Avancerat funktionsmaterial
Tillhandahålls av National Research Council of Science &Technology
