Ett naturligt förekommande gen som kallas Cyclin A2 (CCNA2), som stängs av efter födseln hos människor, kan faktiskt skapa nya, fungerande hjärtceller och hjälpa hjärtat att reparera sig själv från skador, inklusive hjärtinfarkt eller hjärtsvikt, när genen aktiveras igen.
Detta är de banbrytande resultaten från en studie vid Mount Sinai som publicerats i npj Regenerative Medicine. Denna första upptäckt gjordes av Hina Chaudhry, MD, chef för kardiovaskulär regenerativ medicin vid Icahn School of Medicine vid Mount Sinai, och hennes team. Upptäckten kan leda till nya tekniker för att reparera skadade hjärtan, som ett alternativ till hjärt transplantationer eller implanterade hjärtapparater.
Detta arbete bygger på Dr Chaudhrys studie från 2014 i Science Translational Medicine, där hennes team blev de första i världen att regenerera hjärtat hos ett stort däggdjur (gris) efter en hjärtinfarkt genom att återaktivera CCNA2. Dessa hjärtan liknar i hög grad människans hjärta. Det arbetet visade att metoden kunde läka den mest kliniskt relevanta hjärtmodellen.
Nu utgör den nya studien en översättningsbro som bevisar att en virusvektor som är kompatibel med människor på ett säkert och effektivt sätt kan utlösa celldelning i vuxna mänskliga hjärtceller.
”Hjärtsjukdomar är den vanligaste dödsorsaken i världen, men vuxna mänskliga hjärtmuskelceller slutar dela sig efter födseln”, säger Dr Chaudhry.
”Vårt arbete var det första som visade att vi kan regenerera grisens hjärta efter skada, och nu har vi gjort framsteg inom området genom att visa att även medelålders vuxna mänskliga hjärtceller – som länge ansetts oförmögna att dela sig – kan lockas tillbaka till att bilda nya, funktionella celler. Detta förskjuter paradigmet från att hantera symtom till att faktiskt reparera det mänskliga hjärtat.”
När någon får en hjärtattack eller hjärtsvikt går hjärtmuskelceller förlorade och hjärtat kan inte ersätta dem. Det finns för närvarande inget sätt att odla nya hjärtmuskelceller efter skada.
Dr Chaudhry och hennes team ville ta reda på om de kunde återväcka hjärtats förmåga att regenerera sig själv genom att använda en naturligt förekommande väg som möjliggör celldelning av kardiomyocyter (hjärtmuskelceller) i livmodern. De fokuserade på CCNA2 – ett gen som normalt tystas efter födseln – och aktiverade det igen hos vuxna för att se om detta skulle hjälpa till att odla nya hjärtceller och hjälpa hjärtat att läka.
Forskningsteamet skapade ett replikationsdefekt virus som är kompatibelt med människor och som bär CCNA2-genen och levererade det till hjärtmuskelceller. De testade det direkt i levande vuxna mänskliga hjärtceller i odling från friska donatorhjärtan. Forskarna använde time-lapse-avbildning för att analysera hjärtcellerna med CCNA2 och såg att dessa celler delade sig framgångsrikt, samtidigt som de behöll sin normala struktur och funktion.
Mer specifikt tittade forskarna på tre friska hjärtan från donatorer som var 21, 41 och 55 år gamla. Cyklin A2-terapi fick dessa vuxna mänskliga hjärtceller att dela sig i de 41- och 55-åriga hjärtana.
Däremot visade celler från hjärtan som tillhörde en 21-åring ingen förändring när de fick CCNA2-terapi. Det senare fyndet stämmer överens med tidigare studier som visar att yngre hjärtan har regenerativ potential och att deras celler kan dela sig utan den stimulans som CCNA2 ger.
Viktigt är att dottercellerna – celler som uppstår genom celldelning – behöll sina strukturella proteiner och normala kalciumaktivitet, vilket indikerar att de förblir funktionella. Ytterligare analyser visade att CCNA2 hjälper hjärtcellerna att kortvarigt ”vrida tillbaka klockan” genom att återaktivera vissa tillväxtgener så att de kan dela sig och reparera hjärtat. Det är värt att notera att denna process inte gör cellerna omogna eller orsakar den skadliga förtjockningen av hjärtvävnaden som ses vid sjukdom.
”Detta är kulmen på nästan två decenniers arbete”, säger Dr Chaudhry.
”Vi var pionjärer inom konceptet att hjärtat kan regenereras genom att återväcka vilande celldelningsgener, och nu har vi fört den visionen ett steg närmare patienterna. Vårt mål är att ta fram en behandling som gör att hjärtat kan läka sig själv efter en hjärtinfarkt eller vid hjärtsvikt, vilket minskar behovet av transplantationer eller mekaniska hjälpmedel.”
Nästa steg blir att ansöka om godkännande från FDA för att inleda kliniska prövningar av CCNA2-terapi hos patienter med hjärtsjukdom.
Mer information: Esmaa Bouhamida et al, Cyclin A2 Induces Cytokinesis in Human Adult Cardiomyocytes and Drives Reprogramming in Mice, npj Regenerative Medicine (2025).
