Исследователи Кливлендской клиники определили распространенное лекарство от диабета, метформин, как возможное средство для лечения мерцательной аритмии.

Исследование, опубликованное в Cell Reports Medicine , основано на продолжающихся совместных исследованиях клиники Кливленда для поддержки дальнейшего изучения метформина в качестве кандидата на перепрофилирование лекарств. Исследователи использовали передовые вычисления и генетическое секвенирование, чтобы определить, что мишени метформина значительно перекрываются с генами, нарушенными при фибрилляции предсердий.

Найти лекарства или процедуры для лечения мерцательной аритмии сложно из-за возможных серьезных побочных эффектов. Существует острая потребность в новых методах лечения мерцательной аритмии, поскольку более десяти лет не было одобрено ни одного нового препарата».

Мина Чанг, доктор медицинских наук, старший автор исследования, Кливлендская клиника, отделение сердечно-сосудистой медицины в Институте сердца, сосудов и грудной клетки

«Дело не в том, что мы нашли новую мишень для лекарств, для проверки которой на отдельных людях требуется 20 лет», — сказала Джессика Кастрильон Лал, первый автор исследования и аспирант пятого курса программы молекулярной медицины Кливлендской клиники.

«Мы можем сократить процесс разработки лекарств на 10 с лишним лет. У нас уже есть информация. Нам просто нужно протестировать ее очень эффективным с вычислительной точки зрения способом, например, с помощью технологии искусственного интеллекта», — сказал Фейсюн Ченг, доктор философии, со-старший автор исследования, который является младшим сотрудником Института геномной медицины в Исследовательском институте Лернера клиники Кливленда.

Kyolic, Aged Garlic Extract, выдержанный экстракт чеснока, для сердечно-сосудистой системы, формула 100, 300 капсул

Анализ показал, что метформин нацелен на 30 генов, связанных с мерцательной аритмией, с прямым воздействием на экспрессию восьми генов. В ходе анализа всплыли восемь других препаратов-кандидатов, но исследователи смогли определить метформин как наиболее многообещающий кандидат путем тестирования и анализа результатов в больших хранилищах данных о пациентах.

Castrillon Lal проводит исследования в лаборатории доктора Ченга, которая использует подходы сетевой медицины для поиска лекарств-кандидатов для повторного использования, создавая обширные сети молекулярных взаимодействий. Для этого исследования исследователи отсеяли список из 2800 одобренных FDA методов лечения, проанализировав три источника данных: карту взаимодействий между белками, называемую «интерактомом»; сеть генов, связанных с мерцательной аритмией; и молекулярные или генетические мишени каждого лекарства.

Мерцательная аритмия является наиболее распространенным видом сердечной аритмии в мире и может привести к осложнениям, включая инсульт и сердечную недостаточность. Лечение было в первую очередь направлено на предотвращение аритмии с помощью препаратов, воздействующих на электрическую систему, включая ионные каналы в сердце, или на использование катетерной абляции для изоляции легочных вен, где возникают начальные импульсы фибрилляции предсердий.

Однако побочные эффекты, ограниченный успех и потенциальные осложнения могут ограничивать эти подходы.

Исследование проводилось в сотрудничестве с лабораториями под руководством доктора Чанга, доктора Ченга, Дэвида Ван Ваггонера, доктора философии; Джонатан Смит, доктор философии, отделение сердечно-сосудистых и метаболических наук; и Джон Барнард, доктор философии, отдел количественных медицинских наук в Исследовательском институте Лернера.

Предыдущая работа от Drs. Чанг, Смит, Ван Вагонер и Барнард также определили фермент AMPK как потенциальный ключевой регулятор метаболического стресса. Метаболический стресс был связан с мерцательной аритмией.

Эта работа связана с недавно предоставленным NIH грантом в размере 14,2 миллиона долларов на исследование новых методов лечения мерцательной аритмии с использованием геномных данных. Исследователи также подтвердили результаты сетевого анализа экспериментами с живыми бьющимися клетками сердца, выращенными из стволовых клеток человека, которые показали положительное влияние метформина на экспрессию генов.