Исследование, опубликованное в Cell Reports Medicine, основано на продолжающихся совместных исследованиях Кливлендской клиники в поддержку дальнейшего изучения метформина как кандидата на перепрофилирование препарата. Исследователи использовали передовые вычисления и генетическое секвенирование, чтобы определить, что мишени метформина значительно перекрываются с генами, нарушающими регуляцию при фибрилляции предсердий.
«Найти лекарства или процедуры для лечения мерцательной аритмии сложно из-за потенциальных серьезных побочных эффектов. Существует значительная потребность в новых методах лечения фибрилляции предсердий, поскольку за более чем десятилетие не было одобрено ни одного нового препарата», — сообщает Мина Чанг, доктор медицинских наук, старший автор исследования, отделение сердечно-сосудистой медицины клиники Кливленда в Институте сердца, сосудов и торакальной хирургии.
Это может помочь сократить сроки разработки лекарств более чем на 10 лет. Ученым просто нужно протестировать имеющееся лекарство с помощью очень эффективного в вычислительном отношении способа, такого как технология искусственного интеллекта.
Анализ показал, что метформин нацелен на 30 генов, связанных с фибрилляцией предсердий, с прямым воздействием на экспрессию генов для восьми. В анализе было обнаружено восемь других препаратов-кандидатов, но исследователи смогли определить метформин как наиболее перспективного кандидата путем тестирования и анализа результатов в больших хранилищах данных о пациентах.
Для этого исследования исследователи проанализировали список из 2800 одобренных FDA методов лечения, проанализировав три источника данных: карту взаимодействий между белками, называемую «интерактом»; сеть генов, связанных с фибрилляцией предсердий; и молекулярные или генетические мишени каждого лекарства.
Мерцательная аритмия является наиболее распространенным типом сердечной аритмии в мире и может привести к осложнениям, включая инсульт и сердечную недостаточность. Лечение в основном было направлено на предотвращение аритмии с помощью лекарств, воздействующих на электрическую систему, включая ионные каналы в сердце, или с помощью катетерной абляции для изоляции легочных вен, где возникают приступы фибрилляции предсердий.
Однако побочные эффекты, ограниченный успех и потенциальные осложнения могут ограничить эти подходы.
Предыдущая работа доктора Дж. Чанг, Смит, Ван Вагонер и Барнард также определили фермент AMPK как потенциальный ключевой регулятор метаболического стресса. Метаболический стресс был связан с фибрилляцией предсердий.
Исследователи дополнительно подтвердили результаты сетевого анализа экспериментами на живых клетках бьющегося сердца, выращенных из стволовых клеток человека, продемонстрировав благоприятное влияние метформина на экспрессию генов.