Grant PAF: „Noua paradigmă în atenuarea consecințelor cardiace ale acidemiei propionice: deturnând excesul de propionat către depozitul de beta-alanină al inimii”
Perioada de acordare: June 1, 2023 până în mai 31, 2024
PI: Pawel Swietach
Raport de progres
Gul Simsek îi explică lui Pawel Swietach modul în care este studiată inima unui șoarece folosind o instalație numită perfuzie Langendorff. Acest sistem ne permite să controlăm livrarea medicamentelor direct către inima care bate pentru experimente mai bune.
Vă mulțumim pentru susținerea cercetării noastre prin a $50,000 acordarea timpului personalului de sprijin, consumabile, și costurile animalelor.
Proiectul a avut trei scopuri:
Scop 1: Urmăriți încorporarea substraturilor propiogenice marcate cu 13C (i) în bazinul de beta-alanină, (ii) ca metaboliți canonici propionat, și (iii) ca proteine propionilate la șoarecii PA masculi și femele, și corelați aceste fluxuri de carbon cu citirile genetice relevante pentru AP;
Scop 2: Relaționați nivelurile plasmatice de beta-alanină cu dimensiunea fondului cardiac de beta-alanină la șoareci, și utilizați aceste informații pentru a evalua valoarea prognostică a măsurătorilor beta-alaninei în serul pacientului cu PA;
Scop 3: Testează intervenții care stimulează încorporarea propionatului în rezervorul de beta-alanină în miocitele cultivate și eficiența lor de referință pentru a atenua patologia PA folosind citiri celulare relevante pentru boală.
Suntem încântați să raportăm progrese în toate domeniile. Ca și în cazul programelor de cercetare pe termen lung, unele lucrări sunt în desfășurare, dar avem un program de finalizare.
Lucrați sub Aim 1, și câteva aspecte ale Aim 2 și 3 au fost publicate într-o publicație de mare renume:
„Metabolismul propionatului perturbat evocă modificări transcripționale în inimă prin creșterea acetilării și propionilării histonelor”
Nat Cardiovasc Res. 2023 Dec;2(12):1221-1245
Această publicație a avut ca rezultat o atenție considerabilă din partea domeniului și a atras un editorial al revistei. I will be presenting the results at an epigenetics conference in Oxford in September. One of the deliverables is that beta-alanine can improve processing of propionyl-CoA and confer a degree of protection. Linkul către lucrare este disponibil aici:
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38500966/
După cum știți, am căutat posibile colaborări industriale pentru a rafina dietele cu PA, valorificând dovezile noastre pentru un efect benefic al beta-alaninei. În ciuda eforturilor noastre, sprijinit de tine, niciunul dintre furnizorii de PA, inclusiv Nutricia/Danone, au fost dispuși să se angajeze cu noi. Prin urmare, am întreprins un studiu pe animale în laboratorul nostru pentru siguranța și eficacitatea beta-alaninei.
Această lucrare completează Aim 3 și este în desfășurare. Am obținut și asigurat dieta, și au pus animalele pe o dietă de 5 săptămâni, după înțărcare. Provocarea este că este necesar un număr minim de șoareci knockout pentru a-i plasa într-o cușcă cu dietă modificată. Some litters do not yield enough mice, motiv pentru care aceste experimente sunt greu de planificat și lent de executat. Tabelul de mai jos rezumă progresul nostru:
| Animal group | Mostre
required |
Mostre
obținut |
Estimată
timpul de finalizare |
| Control diet | 8 | 8 | Complet |
| Diet enriched in beta-alanine | 8 | 4 | Noiembrie 2024 |
| Dieta îmbogățită în carnozină, a beta-alanine derivative | 8 | 4 | Noiembrie 2024 |
Suntem încântați să raportăm asta până acum, dietele sunt sigure, prin faptul că nu reduc creșterea șoarecilor. Odată ce probele sunt pregătite, vom fi în măsură să le evaluăm rezultatele asupra metabolismului și epigeneticii.
În plus pentru Aim 2, am pregătit un test de plasmă pentru beta-alanina. Acesta este acum gata, dar se așteaptă mostre de plasmă pentru testare. Colectăm mostre pentru o linie temporală de măsurători. Planul nostru este să colectăm probe de inimă și plasmă pereche, și apoi procesați-le pentru măsurători ale modificărilor beta-alaninei și histonelor. Linia temporală a probelor este următoarea:
| Age | Wild-type
Femeie |
Wild-type
masculin |
PA female |
PA male |
| 4 week old | 0 din 4 | 0 din 4 | 4 din 4 | 3 din 4 |
| 8 week old | 0 din 4 | 0 din 4 | 2 din 4 | 4 din 4 |
| 12 week old | 0 din 4 | 0 din 4 | 4 din 4 | 4 din 4 |
Colectarea de mostre de la șoareci de tip sălbatic va fi mai ușor de finalizat datorită reproducerii mai simple, și anticipăm că acest lucru va fi finalizat până la sfârșitul lunii august 2024. Această lucrare este susținută de doi lucrători postdoctorali, Eleanor Gill și Gul Simsek, care își propun să finalizeze această lucrare până în ianuarie 2025.
Acum avem un decalaj între grantul finalizat (încheiat mai 2024) iar următorul. Vom putea sprijini cercetările în această perioadă din alte surse. Odată ce probele sunt pregătite, le vom trimite pentru procesare împreună cu Sophie Trefely și Steve Krywawych, colaboratorii noștri.
Ca parte a proiectului, am lucrat, de asemenea, cu o companie de livrare de medicamente numită EVOX pentru a căuta modalități de a viza inima. Această lucrare a găsit o nouă cale pentru exozomi, vehicule de livrare mici, pentru a ajunge selectiv la inimă. Suntem în proces de redactare a acestui articol pentru publicare și sperăm că acest lucru ar putea ajuta terapiile vizate în mod specific inimii.
Vă mulțumim pentru sprijinul dumneavoastră generos,
Pawel Swietach