心率不齐的新模型可以提高药物疗效

不规则的心跳,或心律失常,患者几乎没有有效的治疗选择药物并不总是有效的,和一个植入除颤器可以太咄咄逼人。

生物医学工程的副教授乔纳森•席尔瓦麦凯维圣路易斯华盛顿大学工程学院开发了第一个计算模型显示一个流行的分子基础药物的有效性以多种方式。

研究结果被发表在10月28日美国心脏病学院杂志》:基本转化科学。

目前的治疗心律失常药物美西律,这是为了阻止额外的钠通道电流穿过心脏,导致它跳动过快,过慢或不规则。然而,药物不是对每个病人有效,尽管研究人员不清楚为什么。席尔瓦的新模型提供了一些答案。

“我们发现它不工作因为通道是妨碍的一部分,”他说。“这项研究让我们要做的就是使用一个计算模型给我们了解说,如果我们把这部分(频道),这种药物可以进来做它的工作。”

该团队使用一个模型有两个基因突变导致心律失常患者的3型长QT综合症。其中一个突变,R1626P,允许制药工作,而另一个,M1652R,改变通道阻止毒品的访问,使通道对药物不敏感。

席尔瓦的团队首先使用数学方程,说明钠离子通道打开和关闭的动作,以及这些动作如何控制药物。他们的模型显示,这种转变在电压传感领域至关重要的药物是有效的。

“那数学描述在分子水平上然后让我们把它放到一个更高层次的模型,不仅了解这些分子运动影响通道开启和关闭,”席尔瓦说,“以及肌细胞如何火灾、心律失常发生和药物可以预防心律失常。”

席尔瓦和团队然后把模型转化为实践发展的另一个模型的“助推器”,美西律表现更好减少电流穿过钠离子通道的基因突变,甚至不允许工作的药物。从理论上讲,管理这个助推器以及药物患者心律失常会减少甚至停止心律失常触发器。

席尔瓦说,这一发现超越长QT综合症患者心律失常患者的其他原因。

“我们建议联合治疗与常见的毛孔阻滞剂,增强通过别构信道调制可以显著改变景观通过添加一个额外的维度抗心律失常的药物治疗药物疗效的参数空间,”席尔瓦说。“这将扩大患者的数量将获得临床受益于现有的疗法和允许使用较低的药物浓度,减少非目标的副作用。”

席尔瓦的工作建立在先前的研究和他的研究小组调查美西律的有效性3型长QT综合症患者,在此期间他们发现域三世voltage-sensing域是相关的药物的效果。