Targeting miRNA-1a and miRNA-15b: A Novel Combinatorial Strategy to Drive Adult Cardiac Regeneration

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Beitragende

  • Ting Yuan - , Universitätsklinikum Frankfurt, Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main, Deutsches Zentrum für Herz-Kreislaufforschung (DZHK) (Autor:in)
  • Meiqian Wu - , Universitätsklinikum Frankfurt (Autor:in)
  • Chaonan Zhu - , Universitätsklinikum Frankfurt, Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main, Deutsches Zentrum für Herz-Kreislaufforschung (DZHK) (Autor:in)
  • Hao Yu - , Jilin University (Autor:in)
  • Minh Duc Pham - , Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main, Genome Biologics (Autor:in)
  • Katharina Bottermann - , Universitätsklinikum Düsseldorf (Autor:in)
  • Yijie Mao - , Universitätsklinikum Frankfurt, Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main, Deutsches Zentrum für Herz-Kreislaufforschung (DZHK) (Autor:in)
  • Yue Wang - , Universitätsklinikum Frankfurt, Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main, Deutsches Zentrum für Herz-Kreislaufforschung (DZHK) (Autor:in)
  • Mathias Langner - , Institut für Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin, Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden (Autor:in)
  • Mirko Peitzsch - , Institut für Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin, Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden (Autor:in)
  • Arka Provo Das - , Universitätsklinikum Frankfurt, Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main, Deutsches Zentrum für Herz-Kreislaufforschung (DZHK) (Autor:in)
  • Silke Kauferstein - , Universitätsklinikum Frankfurt (Autor:in)
  • Jonathan Ward - , Genome Biologics (Autor:in)
  • Peter Mirtschink - , Institut für Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin, Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden (Autor:in)
  • Andreas Michael Zeiher - , Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main, Deutsches Zentrum für Herz-Kreislaufforschung (DZHK) (Autor:in)
  • Stefanie Dimmeler - , Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main, Deutsches Zentrum für Herz-Kreislaufforschung (DZHK) (Autor:in)
  • Jaya Krishnan - , Universitätsklinikum Frankfurt, Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main, Deutsches Zentrum für Herz-Kreislaufforschung (DZHK) (Autor:in)

Abstract

Despite its promise, cardiac regenerative therapy remains clinically elusive due to the difficulty of spatio-temporal control of proliferative induction, and the need to coordinately reprogram multiple regulatory pathways to overcome the strict post-mitotic state of human adult cardiomyocytes. To address this unmet therapeutic need, a combinatorial miRNA interference screen is performed specifically targeting cardiac-predominant miRNAs regulating key aspects of cardiomyocyte mitotic induction to cell-cycle completion in neonatal rat cardiomyocytes. In doing so combinatorial interference of miRNA-1a and miRNA-15b (LNA-1a/15b) is identified as drivers of adult cardiomyocyte proliferation. Due to miRNA-1a/15b function on multiple processes modulating adult cardiomyocyte mitosis, its inhibition augmented adult cardiomyocyte cell-cycle completion and daughter cell formation, and improved contractility in 3D human cardiac organoids, and in a mouse model of ST-segment elevation myocardial infarction. Due to the cardiac-restricted pattern of miRNA-1a/15b expression, this strategy provides a feasible means for specific cardiomyocyte proliferative induction with minimal risk of neoplasm formation and off-target toxicity. The approach further highlights an underutilized therapeutic strategy for simultaneous co-regulation of multiple disease pathways through combinatorial interference of miRNAs.

Details

OriginalspracheEnglisch
Aufsatznummer2414455
Seitenumfang17
FachzeitschriftAdvanced science
Jahrgang12
Ausgabenummer21
PublikationsstatusVeröffentlicht - 5 Juni 2025
Peer-Review-StatusJa

Externe IDs

PubMed 40178022

Schlagworte

Ziele für nachhaltige Entwicklung

ASJC Scopus Sachgebiete

Schlagwörter

  • cardiac organoids, cardiomyocyte proliferation, microRNAs, myocardial infarction