Atskleidžiant tai, kas lemia tai, kaip ląstelės tampa tokiais, kokie yra, – tai – kelia, kaulai, raumenys ir kt. – taip pat gali padėti tyrėjams suprasti, kaip išsivysto ligos, kai šios biologinės programos sugenda. Dabar „Case Western Reserve“ universiteto tyrėjai atrado pagrindinį dviejų epigenetinių žymenų sinergetinį vaidmenį – molekules, kurios padeda pasakyti genams įjungti ir išjungti, įjungti programuojant ląstelių likimą. Svarbu tai, kad išjungiant šiuos du žymenis, genai verčia pernelyg aktyvuoti, sutrikdydami normalią ląstelių vystymąsi.
Tyrimas paskelbtas žurnale Mokslo pažanga. Rezultatai turi reikšmės norint suprasti neurodevelopmental Ligse ir gali reikšti naują tikslą kai kurių rūšių leukemijai gydyti vartojant vaistus jau klinikiniuose tyrimuose, skirti gydyti kitus vėžius.
„Niekas nesuprato, kaip šie žymekliai veikė kartu, ir dabar mes turime mechanizmą“, – sakė pagrindinis tyrėjas Kaixiangas Cao, biochemijos ir genetikos ir genomo mokslų docentė, esančią „Case Western Reserve“ medicinos mokykloje, ir Bylos išsamios vėžio centro narys. „Ne tik tai, bet ir mes manome, kad gali būti terapinis poveikis”.
Epigenetiniai mechanizmai vaidina pagrindinį vaidmenį reguliuojant ląstelių likimą normalios vystymosi ir ligos metu. Šių mechanizmų iššifravimas paaiškina naujų žmogaus vystymosi sindromų ir vėžio gydymo terapiją.
Modelio organizmo kamieninėse ląstelėse tyrimų komanda panaudojo pažangiausią genetinę inžineriją, kad pašalintų fermentus, atsakingus už epigenetinių žymenų, vadinamų H3K79 metilinimu, ir H3K36 trimetilinimo, pridėjimą-vieną vienu metu ir kartu. Jie išsiaiškino, kad pašalinus vieną ženklą, buvo padaryta tik nedideli pokyčiai, tačiau praradę abu iš karto išsiuntė genų aktyvumą į overdrive ir užblokavo ląstelių sugebėjimą tapti neuronais.
„Savo nuostabai, kai pašalinome žymeklius, mes nustatėme, kad genai buvo per daug aktyvuojami“,-sakė CWRU magistrantė Chengas Zengas, kuris labai prisidėjo prie šio tyrimo ir įgijo daktaro laipsnį. Šį mėnesį iš Medicinos mokyklos biochemijoje. „Kai žmonės pažiūrėjo į šiuos žymenis atskirai, atrodė, kad jie dalyvavo įjungdami genus, todėl buvo manoma, kad jų pašalinimas išjungia genus. Tai iš tikrųjų buvo priešinga.”
Nors šie žymekliai yra susiję su retomis neurodegeneracinėmis ligomis, jie labiau paplitę vėžyje, sakė Cao, kuris cituoja „Case Western Reserve“ bendradarbiavimo tyrimų kultūrą ir palaikymą komandos perspektyvioms išvadoms.
Leukemijoje kraujo vėžys metilinimo trūkumai gali sukelti kraujo kamieninių ląstelių nesugebėjimą tinkamai diferencijuoti į subrendusius raudonuosius ir baltus kraujo kūnelius. Tyrime nustatyta galimybė nauja gydymo strategija: baltymų partnerystės (YAP-TEAD) blokavimas, kuris tampa hiperaktyvus, kai trūksta abiejų metilinimo ženklų.
Konkrečioje pacientų, turinčių netinkamą abiejų epigenetinių ženklų reguliavimą, grupėje Cao teigė, kad gydymas, nukreiptas į YAP-Tead kelią, gali pasirodyti sėkmingas.
Vaistai, nukreipti į „YAP-Tead“ kelią, jau yra klinikiniuose tyrimuose, skirti gydyti kitų rūšių vėžį, pavyzdžiui, mezoteliomą (vėžio rūšis, daranti įtaką plaučių ar pilvo gleivinėms). Šie vaistai anksčiau nebuvo svarstomi gydant leukemiją, kuriai buvo nenormalus metilinimas.
Prieš pereinant prie žmonių tyrimų, pirmiausia turės būti patikrinta klinikiniuose ligos modeliuose.
Tyrimo bendradarbiai apima Fulai Jin, genetikos ir genomo mokslų profesorius medicinos mokykloje ir vėžio genomikos ir epigenomikos programos vadovė byloje visapusiškame vėžio centre; CWRU biochemijos tyrimų padėjėjas Emmalee Cooke; ir Fudano universiteto Šanchajuje tyrėjai.