Badania nad komórkami macierzystymi pomocne w leczeniu choroby genetycznej związanej z łamliwym chromosomem X

Naukowcy z Uniwersytetu Hebrajskiego w Jerozolimie uzyskali po raz pierwszy pokolenie komórek nerwowych z komórek macierzystych, pobranych od pacjentów z łamliwym chromosomem X. Odkrycie utorowało drogę dla dalszych badań, które związane są z zaburzeniami tego chromosomu.

Dziedziczne upośledzenie umysłowe, wywołane przez zespół łamliwego chromosomu X, dotyka setki tysięcy pacjentów na całym świecie. Zaburzenie to spowodowane jest brakiem prawidłowej ekspresji (funkcjonowania) genu FMR, który jest niezbędny dla normalnego działania funkcji poznawczych komórek nerwowych w mózgu.

Z kolei brak ekspresji genu FMR1 jest wynikiem mutacji, jaka zachodzi w elementach regulacyjnych, odpowiedzialnych za poprawne funkcjonowanie genu. Następuje nieprawidłowe dodanie chemicznych grup metylowych do tych elementów, co skutkuje wyciszeniem genów u pacjentów i ciężkim upośledzeniem umysłowym.

Jednym ze sposobów, aby pomóc pacjentom, jest znalezienie związków, które będą usuwały wadliwe grupy metylowe z elementów regulacyjnych i ponownie umożliwią normalną ekspresję genów. Naukowcy z Uniwersytetu Hebrajskiego zidentyfikowali substancję, która eliminuje takie zaburzenia i przywraca prawidłowe funkcjonowanie genów, w szczególności w komórkach nerwowych - czyli takich, które są najbardziej uszkadzane w trakcie choroby.

Powyższe badanie zostało przeprowadzone na Uniwersytecie Hebrajskim, w laboratorium profesora Herberta Cohna, przez doktoranta Ori Bar-Nura i studenta Inbala Caspia. Wyodrębnili oni pokolenie komórek nerwowych z komórek macierzystych u chorych z zespołem łamliwego chromosomu X. W ten sposób udało im się znaleźć substancję, która przywraca poprawne działanie genów chorych.

W poprzednim badaniu, przeprowadzonym w Benvenisty Laboratorium, nowa technologia została wykorzystana do wytworzenia pluripotencjalnych komórek macierzystych z komórek skóry pacjentów z łamliwym chromosomem X. Jest to duży sukces, gdyż pluripotencjalne komórki macierzyste posiadają niesamowitą zdolność do różnicowania się do każdego rodzaju komórek ludzkich.

Efektem ostatnich prac izraelskich naukowców, opublikowanych w Journal of Molecular Cell Biology, było odnalezienie substancji o nazwie 5-azaC. Odkryty związek chemiczny był w stanie wyczyścić grupy metylowe z elementów regulacyjnych genu, co pozwoliło na skuteczne przywrócenie ekspresji FMR1, zarówno w pniu, jak i w komórkach nerwowych mózgu.

Ponadto naukowcy wykazali, że ekspresja genów utrzymuje się nawet po odstawieniu 5-azaC, więc nie ma potrzeby podawania go w sposób ciągły. Rodzi to nadzieję na wykorzystanie tego związku jako potencjalnego leku na rzecz pacjentów z łamliwym chromosomem X.