Inżynier biomedyczny z Rice University stawia na mitochondria jako klucz do regeneracji serca po niewydolności
Mario Escobar, inżynier biomedyczny z Rice University, otrzymał prestiżowe wyróżnienie Transformational Project Award przyznawane przez American Heart Association (AHA). Nagroda ta umożliwi rozwój nowatorskiej terapii wspomagającej leczenie niewydolności serca — jednego z najczęstszych i najgroźniejszych schorzeń układu sercowo-naczyniowego.
Po zawale serca mięsień sercowy traci zdolność do produkcji energii, ponieważ komórki serca wytwarzają mniej mitochondriów — mikroskopijnych struktur często określanych jako „elektrownie komórki”. Niedobór energii uruchamia kaskadę uszkodzeń, które mogą prowadzić do rozwoju niewydolności serca. Escobar, adiunkt badawczy w dziedzinie bioinżynierii w laboratorium Hiltona na Rice University, bada nową metodę wspierania serca w odbudowie rezerw energetycznych poprzez zwiększenie liczby i sprawności mitochondriów.
„Moja praca koncentruje się na opracowywaniu nowatorskich terapii kontrolujących metabolizm, w szczególności w sercu, aby poprawić efekty leczenia różnych patologii” — tłumaczy Escobar.
Wraz z Isaaciem Hiltonem, profesorem nadzwyczajnym bioinżynierii z Rice i stypendystą instytutu CPRIT (Cancer Prevention and Research Institute of Texas), oraz dr. Ravim Ghantą, ordynatorem chirurgii serca w Ben Taub Hospital i profesorem chirurgii w Baylor College of Medicine, Escobar będzie testował skuteczność narzędzia, które aktywuje geny odpowiedzialne za biogenezę mitochondriów — proces powstawania nowych mitochondriów.
„Opracowaliśmy system kontroli transkrypcyjnej, który aktywuje geny w komórkach serca, umożliwiając im produkcję większej liczby mitochondriów” — wyjaśnia Escobar. „Zaobserwowaliśmy, że umożliwia to komórkom odzyskanie utraconej funkcji energetycznej, a to z kolei prowadzi do poprawy ogólnej funkcji serca. Jeśli uda się zwiększyć poziom energii w komórkach serca, narzędzie to może stać się podstawą terapii wspierającej pacjentów po zawale — wydłużając i poprawiając jakość ich życia.”
Projekt ten stanowi kontynuację badań rozpoczętych przez Escobara podczas studiów doktoranckich w laboratorium Hiltona, gdzie opracowywał syntetyczne narzędzia biomolekularne umożliwiające manipulację zachowaniem komórek. Z czasem jego zainteresowania badawcze skupiły się na zastosowaniach tych narzędzi w terapii chorób serca. Praca magisterska i badania podoktorskie prowadzone równolegle na Rice i w Baylor pozwoliły mu udoskonalić zarówno rozwiązania biologiczne, jak i testy na modelach zwierzęcych — kluczowe elementy translacyjnych badań sercowo-naczyniowych.
„Mario wykonał naprawdę znakomitą pracę, prowadząc ten projekt” — komentuje Hilton. „Opracował wiele nowych testów i odegrał kluczową rolę w budowaniu pomostu współpracy między Rice a Baylor.”
Zespół planuje testować narzędzie do kontroli ekspresji genów zarówno na modelach zwierzęcych niewydolności serca, jak i w ludzkiej tkance mięśnia sercowego, aby ocenić, czy terapia zwiększająca liczbę mitochondriów może znaleźć zastosowanie kliniczne.
„Escobar wykorzystuje swoją wiedzę z zakresu biologii syntetycznej do opracowania narzędzi translacyjnych poprawiających metabolizm i energetykę serca” — podsumowuje dr Ghanta. „Poprzez interdyscyplinarną współpracę dążymy do opracowania terapii translacyjnych od laboratorium po łóżko pacjenta.”
Projekt doskonale wpisuje się w misję American Heart Association, której celem jest poprawa rokowań i jakości życia osób dotkniętych chorobami sercowo-naczyniowymi.
Źródło: Rice University
