Istraživači sa Univerziteta u Bafalu otkrili su da aktivni oblik gena promoviše širok spektar zaštitnih osobina. Gen se nalazi u 75% populacije i poznato je da štiti od neurodegeneracije. Istraživači UB su otkrili da ovaj isti gen takođe poboljšava imunološku funkciju.
Novi nalazi su objavljeni u eBioMedicine.
CHRFAM7A je jedinstveni ljudski gen koji se pojavio nakon što su se ljudi odvojili od zajedničkog pretka sa šimpanzama pre milionima godina.
Gen je uključen i proučavan u neuropsihijatrijskim poremećajima. Prethodni rad UB tima je identifikovao kako gen štiti od poremećaja pamćenja, kao što je Alchajmerova bolest, ali njegova uloga u imunološkoj funkciji nije dobro shvaćena.
Kinga Szigeti, MD, Ph.D., dopisni autor, profesor neurologije na Jacobs School of Medicine i Biomedicine Nauka na UB i lekar sa UBMD Neurologi, kaže da tim nije bio iznenađen kada je otkrio da gen ima imuni- poboljšanje funkcije.
„Uvek smo mislili da činjenica da je ova mutacija obogaćena u ljudskoj populaciji – što znači da je, pošto je pomogla ljudima da prežive, sve više i više ljudi postali nosioci – ukazuje na to da bi to obezbedilo imunološku prednost“, kaže ona.
Istraživanje otkriva kako to radi, a ispostavilo se da je povezano sa prethodnim radom tima.
Prošle godine, UB tim je objavio studiju koja pokazuje da aktivni oblik gena CHRFAM7A omogućava moždanim ćelijama da budu fleksibilnije. Taj rad je pokazao da to radi aktiviranjem aktinskog citoskeleta, koji obezbeđuje strukturnu podršku ćelijama, omogućavajući moždanim ćelijama da budu otpornije. To svojstvo pruža zaštitu od neurodegenerativnih bolesti kao što je Alchajmerova bolest.
Sada je tim otkrio da genska aktivacija aktinskog citoskeleta takođe poboljšava imunološku funkciju.
„Naše istraživanje pokazuje da kako su ljudske ćelije evoluirale sa svojim citoskeletom, one su dobile novu funkciju, omogućavajući im lakši pristup borbi protiv izvora infekcije u telu“, kaže Sigeti.
Ona objašnjava da CHRFAM7A menja signalizaciju kalcijuma u ćeliji, to je najstariji ćelijski sistem za transdukciju signala (tj. komunikacioni sistem).
„Ta promena signalizacije dovodi do promene načina na koji je aktin organizovan, proizvodeći ćelije koje su čvršće spolja, stvarajući jači, bolji štit, koji se zove lamelipodija“, objašnjava Sigeti.
CHRFAM7A ćelije imaju dodatnu imunološku prednost. „Imunskom sistemu je potreban put da uđe u zaraženo tkivo“, dodaje ona, „a ćelije CHRFAM7A su razvile novi mehanizam: mogu da preseku ekstracelularni matriks, ili tkivo organa, i dođu do mesta koja imaju ograničenu vaskularizaciju ili bili ugroženi bolešću.“
Pošto ova prednost omogućava ćelijama imunog sistema da efikasnije uđu u inficirano tkivo, infekcija se može kontrolisati ranije, ostavljajući bakterijama ili virusu ograničeno vreme za replikaciju, nastavlja ona.
Zbog uticaja gena na signalizaciju kalcijuma, koja je ključni pokretač brojnih fundamentalnih bioloških procesa, uključujući ćelijski metabolizam, verovatno utiče i na mnoge druge biološke i patološke procese.
Jedinstveni ljudski geni daju ljude osobinama specifičnim za ljude; Szigeti napominje da tradicionalni životinjski modeli bolesti, kojima nedostaju ovi geni, stoga ne mogu tačno da odražavaju kako će neki lekovi funkcionisati kod ljudi.
„Do sada je jasno da aktivni oblik CHRFAM7A pruža zaštitu od višestrukih poremećaja“, kaže Szigeti. „Ovo istraživanje bi moglo dovesti do identifikacije važnih novih meta za drogu.“
Da bi uradio trenutnu studiju, tim je koristio pluripotentne matične ćelije koje imaju mutaciju putem genetskog inženjeringa.
„Koristili smo ljudske ćelije koje se mogu diferencirati u prve odgovorne imunog sistema (monocite) i testirali kako mogu da uđu u konstruisane supstrate koji modeliraju krutost ljudskog tkiva u zdravlju i bolesti“, kaže ona.
Do sada je gen bio uključen u sistemski inflamatorni odgovor, inflamatornu bolest creva (IBD), citokinsku oluju povezanu sa COVID-om, neurokognitivne poremećaje povezane sa HIV-om, osteoartritis i metastaze raka.
Tim UB trenutno testira ulogu gena u ljudskom mozgu, IBD i metastazama raka.
