La repolarización retrasada causada por el bloqueo de hERG con diferentes modalidades de fármacos se puede detectar...

Área de la Ciencia:

• Farmacología cardiovascular
• Biología de las células madre
• Toxicología molecular

Sus antecedentes:

• Los modelos cardíacos in vitro convencionales luchan con la evaluación de oligonucleótidos debido a las limitaciones en la transfección y el cultivo extendido.
• Los cardiomiocitos derivados de células madre pluripotentes inducidas por el hombre (hiPSC-CM) proporcionan una plataforma adecuada para la evaluación y el registro prolongados del agente.
• Estudios anteriores indicaron que se necesita un protocolo crónico de 48 horas para observar los efectos del siRNA sobre el hERG en líneas celulares estables.

Objetivo del estudio:

• Para investigar la repolarización cardíaca retardada en hiPSC-CM inducida por el siRNA dirigido a hERG.
• Para comparar el curso temporal de la disfunción del canal hERG inducida por el fármaco y la inducida por siRNA.
• Establecer los tiempos óptimos de evaluación de los efectos de silenciamiento de genes en la electrofisiología cardíaca.

Principales métodos:

• Los potenciales de campo (FP) se registraron utilizando una matriz de múltiples electrodos (MEA) en hiPSC-CM.
• La exposición a la moxifloxacina y la pentamidina evaluó los efectos agudos del fármaco en la duración de la FP (FPD).
• Se realizó la transfección con siRNA dirigido a hERG, con la expresión de mRNA y la FPD monitoreadas en varios puntos de tiempo (6, 24, 48 horas).

Principales resultados:

• La moxifloxacina indujo la prolongación de la FPD en un plazo de 10 minutos; la pentamidina requirió 24 horas.
• hERG siRNA redujo la expresión de mRNA en 6 horas después de la transfección.
• Se observó una prolongación significativa de la FPD 24 horas después de la transfección, con efectos máximos a las 48 horas, lo que indica el tiempo de rotación de proteínas.

Conclusiones:

• Las grabaciones de MEA en hiPSC-CM pueden detectar interrupciones en la repolarización cardíaca por diversos mecanismos que afectan a hERG.
• Los mecanismos incluyen bloqueo de canal directo, inhibición del tráfico de proteínas y silenciamiento de genes a través de siRNA.
• La reducción indirecta de los hERG a través del silenciamiento genético requiere al menos 48 horas de evaluación posterior al tratamiento en hiPSC-CM para detectar la repolarización retrasada.