Д-р Айтор Агире получава магистърска степен по биохимия и молекулярна биология в Университета на страната на баските и неговата докторска степен по материалознание и тъканно инженерство в Института за биоинженерство на Каталуния (IBEC) и Техническия университет на Каталуния (UPC).
За следдокторантското си обучение д-р Агире работи в Института „Солк”, където изследва in vivo препрограмирането, приложено към регенерация на сърцето. Д-р Агире става асистент по медицина в Калифорнийския университет в Сан Диего през 2017 г. и се присъединява към Института по количествени здравни науки и инженерство и Катедрата по биомедицинско инженерство към Мичиганския държавен университет една година по-късно. Има богат опит в развитието на науката за сърцето, сърдечносъдовите заболявания, регенеративната медицина и тъканното инженерство.
В това интервю, публикувано в News Medical, д-р Айтор Агире, асистент по биомедицинско инженерство в Мичиганския държавен университет, обяснява как “хормонът на любовта” окситоцин може да има лечебни свойства на сърцето.
- Д-р Айтор Агире, разкажете ни за вашия опит в биомедицинското инженерство, както и какво ви заинтригува при провеждането на това изследване?
- Аз съм асистент по биомедицинско инженерство в Мичиганския държавен университет. Моята лаборатория прилага инженерни подходи, за да проучи как се формира и реагира на нараняване човешкото сърце, с цел да приложи това знание към нови терапии, базирани на регенеративната медицина.
Провеждаме проучвания върху регенерацията на сърцето. Въпреки че хората не регенерират сърцето си, други животни, близки до нас, го правят, което предполага, че може да имаме латентна способност в това отношение. Това се подкрепя и от факта, че при нараняване нашето сърце наистина мобилизира стволови клетки, за да се възстанови. Работата им обаче не е така ефективна, тъй като са твърде малко.
Опитахме се да намерим начини да стимулираме тези стволови клетки. Така случайно попаднахме на окситоцина. В търсене на важни неврохормони, които биха могли да упражняват контрол върху регенерацията на сърцето и тестването на десетки от тях, открихме, че той има много мощен ефект. Така започна това изследване.
- Можете ли да ни кажете повече за окситоцина и какви са основните му функции в тялото?
- Окситоцинът е невропептид, участващ в социалните връзки и удоволствието.
Съхранява се в хипоталамуса, в мозъка. Освобождаваме окситоцин, когато видим някого, когото обичаме, или правим нещо, което ни харесва. Въпреки това окситоцинът има и други биологични роли, някои от които все още са слабо изучени.
- Вашето изследване използва култури от рибата зебра и човешки клетки, за да демонстрира, че окситоцинът има друга изненадваща функция. Разкажете ни за това как проведохте проучването си, както и за неочакваните открития, които установихте?
- Извършихме скрининг за неврохормони, участващи в телесната хомеостаза в човешки епикардни клетки. Те са популация от епителни клетки, които се намират на повърхността на сърцето. Все пак те са известни и като резервоар от стволови клетки, които могат да възстановят сърцето (макар че се срещат твърде рядко, за да помогнат в по-значителна степен).
Тъй като регенерацията е процес, който изисква много енергия, решихме, че трябва да има някакъв централен контрол върху този процес, свързан с мозъка.
Открихме, че окситоцинът повишава способността на епикардните клетки да се превръщат в епикардни стволови клетки и да се размножават. След това насочихме вниманието си към рибата зебра, с добре установен модел на регенерация, за да видим дали ефектите на окситоцина са съхранени. Открихме, че премахването на окситоцина силно ограничава способността за регенерация
на рибата и образуването на епикардни стволови клетки, което потвърди нашата хипотеза. Удивително е, че рибката зебра може да ни научи как да регенерираме сърцата си по-ефективно.
Д-р Айтор Агире
- Какви са някои от предимствата от използването на рибката зебра в изследвания като вашите?
- Рибката зебра е едно от най-мощните регенериращи се гръбначни животни. Тя може да си създаде нов мозък, сърце, кости, мускули и т.н. без никаква загуба на функция. Тъй като е сравнително близо до нас (все пак е гръбначно животно), много от клетъчните и молекулярни събития, водещи до този изключителен лечебен капацитет, присъстват и в нас. Въпросът е: защо те могат, а ние не го можем?
- По какъв начин вашите открития могат да отворят вратата към потенциално нови терапии за регенерация на сърцето при хора?
- Тези констатации показват, че окситоцинът или лекарство, което имитира неговите ефекти, може да има положителен ефект при пациенти, претърпели миокарден инфаркт, чрез регенериране на части от изгубения мускул.
Дори и ако това лечение е само частично успешно – да кажем, че само 15% от увредения мускул се възстановява, то все пак ще е огромна стъпка напред от клинична гледна точка, която значително би подобрила живота на пациентите. Също така нашите открития ще проправят пътя за по-сложни подходи, може би комбинирани с други лекарства или про-регенеративни фактори, за да се подобри още повече регенерацията.
- Какви са следващите стъпки в изследванията ви, за да продължите успешно напред?
- За този проект следващата стъпка ще бъдат предклинични изпитвания в съответните животински модели за определяне на безопасността и ефикасността. Ако резултатите са положителни, предвиждаме клинични изпитвания в близко бъдеще за разработване на лекарство, базирано на този подход.
Милена ВАСИЛЕВА
