ERC-StG REINCARNATION – Reverzibilna in ireverzibilna elektroporacija srca: Vzpostavitev temeljnih znanj za razvoj naprednih zdravljenj srčnih obolenj

Bolezni srca in ožilja predstavljajo največji izziv zdravstva v svetovnem merilu. Najbolj razširjeni sta koronarna srčna bolezen in atrijska fibrilacija. V namen zmanjšanja zdravstvenega, gospodarskega in družbenega bremena teh bolezni je potreben razvoj boljših strategij zdravljenja. Elektroporacija (uporaba visokonapetostnih električnih pulzov) ima izjemen potencial za zdravljenje atrijske fibrilacije, saj omogoča varnejši in krajši postopek zdravljenja v primerjavi z obstoječimi pristopi termične ablacije. Hkrati nedavne pionirske študije dokazujejo, da se lahko elektroporacija uporablja tudi kot nevirusna metoda za znotrajcelični vnos terapevtskih nukleinskih kislin, ki spodbujajo regeneracijo srca, kar bi lahko ponudilo način za zdravljenje doslej neozdravljive koronarne srčne bolezni. Za zdravljenje atrijske fibrilacije mora biti elektroporacija ireverzibilna, kar povzroči smrt srčnomišičnih celic, da se lokalno uniči (ablira) aritmogeno srčno tkivo. Nasprotno pa mora biti elektroporacija za zdravljenje koronarne srčne bolezni reverzibilna, kar pomeni, da električni pulzi omogočijo povečan vnos nukleinskih kislin, medtem ko so celice sposobne preživeti in izraziti dostavljene gene. Zaradi pomanjkanja temeljnega razumevanja elektroporacije srčnih celic trenutno ni zanesljivih metod, ki bi zagotovile (i)reverzibilnost elektroporacije in želeni rezultat zdravljenja. Namen tega projekta je razvozlati biofizikalne mehanizme elektroporacije na molekularni, celični in tkivni ravni ter razviti pristope, ki bodo omogočili optimalno izvajanje ireverzibilne in reverzibilne elektroporacije v srcu. Kombinirali bomo eksperimentalne metode po principu od spodaj navzgor na primarnih srčnih celicah in tkivnih rezinah z računalniškim modeliranjem in napredno analizo podatkov ter tako ustvarili temelje, potrebne za poenostavitev nadaljnjih (pred)kliničnih raziskav in uresničitev potenciala elektroporacije pri zdravljenju srčnih obolenj.