(Fibrillazione atriale-Immagine Credit Cell Reports Medicine (2022). DOI: 10.1016/j.xcrm.2022.100749).
I ricercatori della Cleveland Clinic hanno identificato un comune farmaco per il diabete, la metformina, come possibile trattamento per la fibrillazione atriale.
Lo studio, pubblicato su Cell Reports Medicine, si è basato sulla ricerca collaborativa in corso della Cleveland Clinic per supportare ulteriori indagini sulla metformina come candidata per il reimpiego di farmaci. I ricercatori hanno utilizzato il calcolo avanzato e il sequenziamento genetico per determinare che gli obiettivi della metformina si sovrappongono in modo significativo ai geni disregolati nella fibrillazione atriale.
“Trovare farmaci o procedure per il trattamento della fibrillazione atriale è difficile a causa di potenziali effetti collaterali gravi“, ha affermato Mina Chung, MD, autrice senior dello studio che si trova presso il Dipartimento di Medicina Cardiovascolare della Cleveland Clinic nel Heart, Vascular and Thoracic Institute. “C’è un bisogno significativo di nuovi trattamenti per la fibrillazione atriale poiché non sono stati approvati nuovi farmaci in più di un decennio”.
“Non è che abbiamo trovato un nuovo obiettivo farmacologico da testare negli individui in circa 20 anni”, ha affermato Jessica Castrillon Lal, prima autrice dello studio e studentessa del quinto anno del programma di medicina molecolare della Cleveland Clinic. “Abbiamo già le informazioni sul farmaco. Dobbiamo solo testarle in un modo molto efficiente dal punto di vista computazionale, come la tecnologia dell’intelligenza artificiale”, ha affermato Feixiong Cheng, Ph.D., co-autore senior dello studio che è Associate Staff presso il Genomic Medicine Institute del Lerner Research Institute della Cleveland Clinic.
L’analisi ha rilevato che la metformina ha preso di mira 30 geni associati alla fibrillazione atriale, con effetti diretti sull’espressione genica su otto di essi. Nell’analisi sono emersi altri otto farmaci candidati, ma i ricercatori sono stati in grado di identificare la metformina come il candidato più promettente attraverso il test e la revisione dei risultati in grandi archivi di dati sui pazienti.
Lal conduce ricerche nel laboratorio del Dr. Cheng, che utilizza approcci di medicina di rete per trovare farmaci candidati per il riutilizzo, creando vaste reti di interazioni molecolari. Per questo studio, i ricercatori hanno vagliato un elenco di 2.800 trattamenti approvati dalla FDA analizzando tre fonti di dati: una mappa delle interazioni tra le proteine (chiamata “interattoma”); una rete di geni associati alla fibrillazione atriale e gli obiettivi molecolari o genetici di ogni medicinale.
La fibrillazione atriale è il tipo più comune di aritmia cardiaca al mondo e può portare a complicazioni, tra cui ictus e insufficienza cardiaca. I trattamenti sono stati principalmente diretti al tentativo di prevenire l’aritmia utilizzando farmaci mirati al sistema elettrico, compresi i canali ionici nel cuore o utilizzando l’ablazione con catetere per isolare le vene polmonari dove si verificano i battiti iniziali della fibrillazione atriale.
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Tuttavia, gli effetti collaterali, il successo limitato e le potenziali complicazioni possono limitare questi approcci.
La ricerca è stata condotta in collaborazione con i laboratori guidati dal Dr. Chung, dal Dr. Cheng, da David Van Wagoner, Ph.D.; Jonathan Smith, Ph.D., Dipartimento di Scienze Cardiovascolari e Metaboliche e John Barnard, Ph.D., Dipartimento di Scienze Quantitative della Salute presso il Lerner Research Institute.
Precedenti lavori dei Dott. Chung, Smith, Van Wagoner e Barnard avevano anche identificato l’enzima AMPK come un potenziale regolatore chiave per lo stress metabolico. Lo stress metabolico è stato associato alla fibrillazione atriale.
Questo lavoro è correlato a piani per studiare nuovi trattamenti per la fibrillazione atriale utilizzando dati genomici. I ricercatori hanno ulteriormente supportato i risultati delle analisi di rete con esperimenti su cellule cardiache vive cresciute da cellule staminali umane, che hanno mostrato effetti favorevoli della metformina sull’espressione genica.
