Twintig jaar onderzoek heeft eindelijk vruchten afgeworpen. Wetenschappers hebben voor het eerst een experimenteel medicijn ontwikkeld dat DNA kan repareren en de regeneratie van beschadigd weefsel kan bevorderen, waardoor nieuwe manieren worden geopend voor de behandeling van hartinfarcten, ontstekingsziekten en andere aandoeningen die weefselschade veroorzaken. Dit kandidaat-medicijn, TY1 genaamd, geeft beschadigd myocardium en andere weefsels de kans om op een fundamenteel niveau 'zelf te herstellen' door het eigen DNA-herstelvermogen van het lichaam te vergroten. Het onderzoeksteam beschouwt het als het begin van ‘een compleet nieuwe geneesmiddelencategorie’.

Dit werk werd geleid door een onderzoeksteam van het Cedars-Sinai Medical Center in de Verenigde Staten. De doorbraak kwam voort uit de isolatie en het onderzoek van cardiale precursorcellen in de beginjaren. Wetenschappers hebben ontdekt dat dit type stamcelachtige hartvoorlopercellen zich niet alleen kunnen differentiëren tot nieuw gezond hartspierweefsel, maar ook blaasjes kunnen vrijgeven die DNA-, RNA- en eiwitmoleculen dragen - "exosomen". Deze ‘micro-boodschappers’ pendelen tussen cellen en hebben het opmerkelijke vermogen om beschadigd weefsel te herstellen en te regenereren. Het team heeft vervolgens de RNA-componenten in exosomen gesequenced en gescreend, en uiteindelijk een van de RNA-moleculen geïdentificeerd die een bijzonder cruciale rol speelt in het herstelproces, en zijn kernfunctie bij weefselherstel in diermodellen bevestigd.

Op basis hiervan synthetiseerden de onderzoekers in het laboratorium een ​​kunstmatige versie van dit natuurlijke ‘genezende molecuul’, namelijk TY1, en stelden ze het nieuwe concept van ‘van exosoom afgeleide medicijnen (exomeren)’ voor. TY1 is structureel vergelijkbaar met sommige bestaande RNA-medicijnen, en het werkingsmechanisme ervan is het versterken van de activiteit van het Trex1-gen, waardoor de efficiëntie wordt verbeterd van immuuncellen die betrokken zijn bij het opruimen van beschadigd DNA, waardoor 'celvangers' beschadigde fragmenten sneller kunnen verwijderen, waardoor omstandigheden worden gecreëerd voor daaropvolgende reparatie en regeneratie. Na een hartinfarct helpt dit proces de littekenvorming in hartweefsel te verminderen en de prognose van de hartfunctie op de lange termijn te verbeteren. Daarom wordt aangenomen dat het mogelijk van belang is bij een verscheidenheid aan hart- en vaatziekten, zoals hartfalen, gedilateerde cardiomyopathie en leeftijdsgebonden hartletsel.

Het onderzoeksteam wees erop dat DNA-schade een sleutelrol speelt bij stresshartfalen, gedilateerde cardiomyopathie en hartveroudering. Hoe meer het myocardium beschadigd is, hoe slechter de langetermijnprognose van de patiënt doorgaans is. Het activeren van het ‘herstelteam’ op cellulair niveau via TY1 versterkt het DNA-herstel en de weefselregeneratie, wat het lichaam kan helpen een functioneler myocardium te behouden na acute cardiale gebeurtenissen. Wat veelbelovender is, is dat dit mechanisme niet beperkt is tot het hart: bij sommige auto-immuunziekten valt het immuunsysteem van het lichaam per ongeluk gezond weefsel aan, en de prestaties van TY1 in relevante diermodellen laten zien dat dit soort chronische ontstekingsschade naar verwachting zal worden verminderd door het DNA-herstel en de cellulaire omgeving te verbeteren.

Momenteel heeft TY1 voorbereidende dierstudies afgerond en zal de klinische proeffase ingaan om de veiligheid en effectiviteit ervan bij mensen te evalueren. Als de onderzoeksresultaten zijn zoals verwacht, heeft dit eerste in zijn soort ‘van exosoom afgeleide RNA-medicijn’ het potentieel om zich te ontwikkelen tot een nieuwe klasse van therapeutische hulpmiddelen om de wijdverbreide cel- en weefselschade aan te pakken die wordt veroorzaakt door hartaanvallen, langdurige ontstekingen en een verscheidenheid aan chronische ziekten. Relevante onderzoeksartikelen zijn gepubliceerd in Science Translational Medicine en markeren een nieuwe mijlpaal in het onderzoek en de ontwikkeling van precisiemedicijnen die zich richten op DNA-schade en weefselregeneratie.