新型心律不齐可提高药物疗效

患有心律不齐或心律失常的患者几乎没有有效的治疗选择——现有的药物并不总是有效,植入的除颤器可能过于激进。

乔纳森·席尔瓦(Jonathan Silva)是圣路易斯华盛顿大学麦凯维工程学院(McKelvey School of engineering at the Washington University in St. Louis)生物医学工程副教授。

研究结果发表在10月28日的《美国心脏病学院杂志:基础到转化科学》上。

席尔瓦

目前治疗心律失常的药物是美西他汀,它被设计用来阻止通过心脏钠通道的额外电流,从而导致心跳过快、过慢或不规则。然而,这种药物并不是对每个病人都有效,尽管研究人员还不清楚原因。Silva的新模型提供了一些答案。

他说:“我们发现,这是行不通的,因为部分渠道正在碍事。”“这项研究允许我们做的是使用一个计算模型,让我们洞察到,如果我们把通道的那一部分拉出来,那么药物就可以进来发挥作用。”

研究小组使用了一种有两种基因突变的模型,这种突变会导致长QT间期3型综合征患者心律失常。其中一种突变R1626P使药物起作用,而另一种突变M1652R则改变通道以阻止药物进入,使通道对药物不敏感。

Silva的团队是第一个使用数学方程来显示钠通道的开启和关闭,以及这些运动如何控制药物阻塞的位置。他们的模型表明,这种电压传感领域的转移对药物的有效性至关重要。

“数学描述在分子水平上然后让我们把它放到一个更高级的模型,不仅了解这些分子运动影响通道开启和关闭,”席尔瓦说,“as肌细胞如何火灾,如何以及药物如何防止arrhythmia.”发生心律失常

Silva和他的团队随后将该模型付诸实践,开发出另一种“助推器”模型,使美西汀在减少通过钠通道的电流方面表现得更好,即使在不允许药物起作用的基因突变中也是如此。从理论上讲,给心律失常患者使用这种助推器和药物可以减少甚至停止心律失常的触发。

Silva说,研究结果不仅限于长QT间期综合征患者,还包括其他原因引起的心律失常患者。

Silva说:“我们建议联合使用常见的孔隙阻滞剂,通过变构通道调节来增强治疗效果,通过增加药物疗效参数空间的额外维度,可以显著改变抗心律失常治疗的前景。”“这将扩大从现有疗法中获得临床益处的患者人数,并降低药物的使用浓度,减少脱靶的副作用。”

这项工作建立在Silva和他的团队之前研究的基础上,他们调查了美西他汀对长QT综合征3型患者的疗效,他们发现III域电压感应域与药物的疗效相关。


圣路易斯华盛顿大学(Washington University in St. Louis)麦凯维工程学院(McKelvey School of Engineering)通过一种新的融合范式,专注于智力方面的努力,并以优势为基础,尤其是在医学与卫生、能源与环境、创业与安全等领域。96.5终身/终身和33个额外的全职教员,1361名本科生,1291名研究生和21000名校友,我们正在利用我们的伙伴关系与学术和行业合作伙伴——跨学科和世界各地,为解决21世纪最伟大的全球性挑战。
Moreno J, Zhu W, Mangold K, Chung W, Silva J.分子水平详细的Nav1.5模型揭示了一类新的抗心律失常靶点。美国心脏病学院杂志:基础到转化科学。2019年10月,第4卷,第6期。10.1016 / j.jacbts.2019.06.002。
本研究得到了美国国立卫生研究院的支持(R01-HL136556和5 T32 HL 7081-42)。

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://source.wustl.edu/2019/10/new-model-of-irregular-heartbeat-could-boost-drug-efficacy/

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