ახალი კვლევის მიმდინარეობისას, პროცესები, რომლის საშუალებითაც ზებრა თევზი საკუთარი გულის დაზიანებას კურნავს, ადამიანის გენურ თერაპიაში გამოყენებად ვირუსულ ვექტორებს დაუკავშირეს.

მიღებული მონაცემები უმნიშვნელოვანესია, რადგან მეცნიერებამ რეგენერაციული მექანიზმის ერთი კომპონენტის გაგება მაინც შეძლო. პრეს რელიზის მიხედვით, მიგნება ადამიანებში რეგენერაციასთან დაკავშირებული გენების გამოყენებასთან ერთი ნაბიჯით გვაახლოებს.

აღდგენასთან დაკავშირებული გენები, რომელთა "გამორთვაც" შესაძლებელია

დაზიანებული ქსოვილების ხვლიკებისა და ზღვის ვარსკვლავების მსგავსად აღდგენა გენების ექსპრესიის უზუსტეს კონტროლს მოითხოვს, რათა არ მივიღოთ სხეულის ახალი ნაწილი, რომელიც ზრდას არ წყვეტს, ან ორგანიზმში არასაჭირო უჯრედებს მიმოაბნევს. შესაბამისად, რეგენერაციის პროცესის შეწყვეტა ისეთივე მნიშვნელოვანია, როგორც მისი დაწყება.

ახალი კვლევა ძალიან მნიშვნელოვანია იმის საჩვენებლად, რომ დაზიანების საპასუხოდ გენის აქტივობის კონტროლი, მისი ქსოვილის სპეციფიკური ნაწილითა და კონკრეტული დროით შეზღუდვა, შესაძლებელია, რათა მთელ ორგანოში მუდმივი აქტივობა არ მივიღოთ.

მეცნიერებმა თევზის დნმ-ის სეგმენტი TREE (tissue regeneration enhancer element) გამოიყენეს. TREE-ები გენომში არსებულ გენის გამაძლიერებლების ოჯახს წარმოადგენენ, რომლებიც დაზიანების აღმოჩენასა და აღდგენაში მონაწილე გენების იმგვარად გააქტიურებაზე არიან პასუხისმგებელი, რომ რეგენერაცია მხოლოდ კონკრეტულ ლოკაციაში მოხდეს.

როცა "მკურნალობის" პროცესი სრულდება, TREE-ს შეუძლია შეაჩეროს გენური აქტივობა. ზებრა თევზთან ერთად, ეს მარეგულირებელი კომპონენტები თაგვებში, ბუზებსა და ჭიებში გვხვდება.

"ალბათ, ისინი ჩვენც გვაქვს, თუმცა ჩვენთვის უფრო მარტივია, აღმოვაჩინოთ ისინი ზებრა თევზში და ვიკვლიოთ, მუშაობს თუ არა ეს ძუძუმწოვრებში", — განაცხადა კენ პოსმა, დიუკის სამედიცინო სკოლის რეგენერაციული ბიოლოგიის დამსახურებულმა პროფესორმა, რომელმაც ზებრა თევზის გულის რეგენერაციის შესაძლებლობა 20 წლის წინ აღმოაჩინა და მას შემდეგ იკვლევს.

ზებრა თევზის გენომი

მკვლევრებმა თაგვის ემბრიონში ზებრა თევზის განსხვავებული TREE-ები მოათავსეს და გენის აქტივაციის აღსანიშნად ვიზუალური მარკერი გამოიყენეს. მათ აღმოაჩინეს, რომ გამაძლიერებლების, დაახლოებით, ნახევარმა იმოქმედა და ქსოვილი გაალურჯა იმ ადგილას, სადაც ტრანსგენურ ძუძუმწოვარს დაზიანება აღენიშნებოდა.

შემდეგი კითხვა იყო, შეეძლოთ თუ არა მათ, გამოეყენებინათ გენური თერაპიის გავრცელებული მეთოდი, ადენო ასოცირებული ვირუსი (AAV), რათა გამაძლიერებელი ელემენტები ზრდასრულ თაგვში შეეყვანათ. TREE-ები მხოლოდ დაზიანების საპასუხოდ უნდა გააქტიურებულიყვნენ.

მეცნიერებმა ამის ჩვენება თაგვებში გულის შეტევების მოდელირებით შეძლეს. TREE-ს შემცველი ვირუსების დაზიანებმდე ერთი კვირით ადრე შეყვანის შემთხვევაში, დაზიანების აღმოჩენისას გამაძლიერებელი აქტიურდება. შეამჩნიეს ისიც, რომ ეს მეთოდი ზოგჯერ გულის შეტევიდან 1-2 დღის შემდეგაც ამართლებს.

"სამივე TREE, რომელიც ჩვენ გამოვცადეთ, შესაძლოა იყოს ეფექტური, თუ ის ორგანიზმში ერთი დღის ან, ზოგ შემთხვევაში, ცოტა მეტი ხნის შემდეგ მოხვდება. მოგვცემს თუ არა TREE-ისა და გენის გადატანის ეს მეთოდი იმის საშუალებას, რომ მოლეკულური ტვირთი სწორ დროს სწორ ადგილამდე მივიტანოთ? აღმოვაჩინეთ, რომ ეს თაგვებში შესაძლებელია", — განაცხადა პოსმა

ადამიანის მსგავს გულზე გამოცდა

ღორებს, რომელთა გულის ზომა ბევრად უფრო დიდია და გულისცემა ადამიანის მსგავსი, TREE და ფლუორესცენტული მარკერის გენი ასევე ვირუსულად გადასცეს. ისევ, ვირუსების კორონარული არტერიებიდან გულის შეტევამდე, ან მის შემდეგ შეყვანისას, მარკერი გააქტიურდა მხოლოდ დაზიანებულ ლოკაციებში.

ამის შემდეგ, იმის შესამოწმებლად, შეუძლია თუ არა ამ სისტემას დაზიანების არამხოლოდ აღმოჩენა, არამედ ნამდვილად აღდგენა, მკვლევრებმა YAP-ის (yes-associated protein 1) ჰიპერაქტივირებული ვარიანტი გამოიყენეს. YAP ქსოვილის ზრდის სიმსივნესთან დაკავშირებული გენია. მეცნიერთათვის მთავარ გამოწვევას ამ ძალიან ძლიერი გენის კონტროლიდან გამოსვლის შეკავება წარმოადგენდა. ამისათვის გამოიყენეს მუტაციური YAP, რომელსაც TREE აკონტოლებდა. აღმოჩნდა, რომ TREE რთავდა YAP-ს რამდენიმე კვირის განმავლობაში მხოლოდ დაზიანებულ ნაწილში, შემდეგ კი ექსპრესია ბუნებრივად შეაჩერა.

"YAP-ის მთელი ძალით ექსპრესია ზედმეტ ზრდას, შესაბამისად, პრობლემებს იწვევს, თუმცა ჩვენ აღმოვაჩინეთ, რომ ამ პროცესის მართვაა შეგვიძია. გენურ თერაპიას მთელი ორგანიზმი იღებს, თუმცა YAP განსაზღვრული დონით მხოლოდ გულის დაზიანებულ ნაწილში გამოიხატება. ვფიქრობთ, რომ ამ მეთოდის გამოყენება გენის გასაკონტროლებლად და მის საჭირო დროს გასათიშად შეგვიძლია", — განაცხადა პოსმა.

კვლევა ჟურნალ Cell Stem Cell-ში გამოქვეყნდა.