מחקר חדש חושף כי השתקת החלבון קלפאין-1 מגינה על תאי שריר הלב מפני נזקי התרופה הכימותרפית דוקסורוביצין, ומציג יעד טיפולי מולקולרי אפשרי למניעת רעילות לבבית.
בכתב העת Toxicology and Applied Pharmacology התפרסמו לאחרונה ממצאיו של מחקר אשר בחן את האופן שבו החלבון קלפאין-1 (Calpain-1) מווסת פרופטוזיס (Ferroptosis – מוות תאי תלוי-ברזל) של תאי שריר הלב (Cardiomyocytes) במצבים של רעילות לבבית המושרית על ידי דוקסורוביצין (DIC – Doxorubicin-induced cardiotoxicity). התרופה דוקסורוביצין (Dox), שהיא חומר אנטי-סרטני נפוץ ממשפחת האנתרציקלינים, מציגה רעילות לבבית חמורה התלויה במינון, אשר מגבילה במידה רבה את השימוש הקליני בה. עם זאת, המנגנון המולקולרי המקשר בין קלפאין-1 לבין פרופטוזיס של תאי שריר הלב ב-DIC נותר לא ברור דיו.
במסגרת המחקר, החוקרים סרקו חלבונים בעלי ביטוי דיפרנציאלי מתאי H9c2 שטופלו ב-Dox באמצעות כלים של פרוטאומיקה (Proteomics). בנוסף, נוצרו שורות תאים עם השתקה יציבה של קלפאין-1 (Calpain-1 knockdown). מטרת השתקה זו הייתה לבדוק את שרידות התאים (Cell viability) ומדדים של פרופטוזיס באמצעות מספר שיטות, הכוללות מבחן CCK-8, צביעת FerroOrange, ערכות ביוכימיות ותספיג חלבון (Western blotting). כמו כן, החוקרים ביצעו אנליזה של רשת חלבונים (PPI network), מבחני אימונו-פרסיפיטציה משותפת (co-IP) ומבחני מעקב ציקלוהקסימיד (Cycloheximide chase assays) כדי לאשר את הקישור בין קלפאין-1 ל-p53 ואת ויסות היציבות של חלבון ה-p53. בהמשך, מבחני הצלה של p53 (p53 rescue tests) אימתו את הקשר התפקודי ביניהם. בתנאי חי (In vivo), הביטוי של קלפאין-1 נבדק בלבבות של עכברים שנחשפו ל-Dox. כמו כן, החוקרים ביצעו השתקה של קלפאין-1 בשריר הלב באמצעות נגיף AAV9 בעכברים עם DIC, והעריכו את הנזק לשריר הלב ואת הפרופטוזיס באמצעות צביעת HE, בדיקת רמות CK-MB ו-LDH בנסיוב, וזיהוי חלבונים.
תוצאות המחקר הדגימו כי הייתה עלייה מובהקת בביטוי של קלפאין-1 בתאי שריר הלב וברקמת הלב שעברו גירוי עם Dox. השתקת קלפאין-1 הפחיתה פרופטוזיס מושרה על ידי Dox בתנאי מעבדה (In vitro). הפחתה זו התבטאה בירידה ברמות יון ברזל (Fe2+), MDA, LPO ו-ACSL4, לצד עלייה ברמות GSH ו-SLC7A11. כמו כן, מבחני co-IP אימתו אינטראקציה ישירה בין קלפאין-1 ל-p53, ומבחני ציקלוהקסימיד הוכיחו כי קלפאין-1 מעכב את הפירוק של p53 ובכך גורם להצטברות של חלבון ה-p53. מנגד, ביטוי יתר של p53 ביטל לחלוטין את ההשפעה המגינה של השתקת קלפאין-1. בהתאמה לתוצאות התאיות, השתקה של קלפאין-1 באופן ספציפי בלב הפחיתה את הנזק לשריר הלב ודיכאה פרופטוזיס בעכברים עם DIC.
החוקרים סיכמו כי קלפאין-1 מחמיר את הרעילות הלבבית המושרית על ידי דוקסורוביצין (DIC), וזאת על ידי ייצוב של החלבון p53 כדי לעורר פרופטוזיס של תאי שריר הלב התלוי ב-p53. ממצאים אלו מציעים יעד טיפולי חדשני וכן בסיס תיאורטי להתערבות רפואית במצבים של DIC.
למקור:
https://doi.org/10.1016/j.taap.2026.118001
