Продолжая серию новаторских открытий, начатых в 2010 году о генетических причинах третьей по распространенности формы наследственной мышечной дистрофии, международная группа исследователей под руководством ученого из Центра исследования рака Фреда Хатчинсона определила гены и белки, которые повреждают мышечные клетки. а также механизмы, которые могут вызвать заболевание. Результаты доступны в Интернете и будут опубликованы в январе. 17 печатное издание журнала Developmental Cell.
Открытие может привести к основанному на биомаркеру тесту для диагностики фациоскапуло-плечевой мышечной дистрофии (FSHD), и результаты будут иметь значение для разработки будущих методов лечения, а также для иммунотерапии рака в целом.
Работа устанавливает жизнеспособную дорожную карту того, как экспрессия гена DUX4 может вызывать ЛЛД. Неизвестно, является ли это единственной причиной ЛЛПД; однако последние выводы "примерно столько доказательств, сколько вы можете получить" генетической связи, сказал автор-корреспондент Стивен Тэпскотт, М.D., Ph.D., сотрудник отдела биологии человека Центра Хатчинсона.
Тапскотт и его коллеги искали ответы на вопросы о том, что белок DUX4 обычно делает как в организме, так и в процессе болезни ЛЛПД. В последнем исследовании они определили, что белок DUX4 регулирует многие гены, которые обычно экспрессируются в мужской зародышевой линии, но аномально экспрессируются в мышцах FSHD. Клетки зародышевой линии наследуются от родителей и передаются их потомству.
"Это исследование является значительным шагом вперед, поскольку оно подтверждает, что фактор транскрипции DUX4 вызывает это заболевание, а также предлагает ряд жизнеспособных механизмов, объясняющих, почему мышцы повреждены," Тапскотт сказал. Факторы транскрипции – это инструменты, которые клетки используют для контроля экспрессии генов. Гены, которые "включенный" в теле "транскрибируется," или переведено в белки.
Теперь, когда ученые знают, что мишени для DUX4 экспрессируются в скелетных мышцах, можно разработать тест на основе антител или РНК для диагностики ЛЛПД путем исследования мышечной ткани с помощью биопсии, сказал Тапскотт. Такие тесты, основанные на биомаркерах, также могут быть использованы для определения того, насколько хорошо новые методы лечения действуют на подавление ЛЛПД.
Исследование также показало, что DUX4 регулирует антигены рака / яичка. Раковые / семенниковые антигены кодируются генами, которые обычно экспрессируются только в зародышевой линии человека, но также аномально экспрессируются в различных типах опухолей, включая меланому и карциномы мочевого пузыря, легких и печени.
"Эти знания теперь дают нам возможность манипулировать экспрессией антигенов рака / яичка, потенциально открывая возможность использовать эти антигены в противораковой вакцине," Тапскотт сказал.
Две статьи, опубликованные в 2010 году одной и той же группой исследователей, установили генетическую основу для демонстрации того, что экспрессия DUX4 необходима для заболевания. Предыдущее исследование также идентифицировало РНК в мышцах FSHD и показало, что она обычно экспрессируется в зародышевой линии, что привело к гипотезе о том, что отсутствие эффективной репрессии развития этой РНК вызывает заболевание.