Univerzitet Ben-Gurion (BGU) profesora Gada Vatine iz Negeva i dr Avraham Aškenazi sa Univerziteta u Tel Avivu su novi i dolaze glavni istraživači. Vatine je stručnjak za proučavanje retkih poremećaja korišćenjem matičnih ćelija specifičnih za pacijenta, a Aškenazi je stručnjak za poremećaje ekspanzije ponavljanja tri nukleotida i puteve uklanjanja proteina.
Iako obično ne rade na istim bolestima, organizacija pacijenata Iad Laneshima ih je zamolila da rade zajedno na pronalaženju tretmana za sindrom centralne kongenitalne hipoventilacije (CCHS), koji uzrokuje da mala deca prestanu da dišu čim zaspu. To znači da će se ugušiti do smrti ako zaspu bez respiratorne podrške.
Profesor Vatine i dr Aškenazi su bili zaintrigirani izazovom i započeli su saradnju koja je dala važne nove informacije o uzroku CCHS, što bi moglo dovesti do budućih tretmana. Njihovi nalazi su objavljeni prošlog meseca u časopisu EMBO Journal.
CCHS je uzrokovan mutacijom gena PHOKS2B, ključnog faktora transkripcije u razvoju autonomnog nervnog sistema (ANS), sistema koji kontroliše nedobrovoljne telesne funkcije kao što su disanje, varenje i rad srca. PHOKS2B i osam drugih nuklearnih proteina koji izazivaju različite nervne poremećaje imaju polialaninski trakt. Kod ovih poremećaja, mutacija koja proširuje polialaninski trakt izaziva bolest.
Dr. studenti Fatima Amer-Sarsour iz Aškenazijeve laboratorije i Daniel Falik iz Vatine laboratorije identifikovali su polialanin koji je takođe prisutan u jednom od enzima sistema za prenos ubikvitina. Prof. Aron Ciechanover i Avram Hershko iz Izraela, zajedno sa prof. Irvinom Roseom, dobili su Nobelovu nagradu za hemiju 2004. „za otkriće degradacije proteina posredovane ubikvitinom“.
U zdravom stanju, ovo polialaninsko istezanje je potrebno za prepoznavanje enzima koji omogućava pravilan transfer ubikvitina do ciljnih proteina, kao što su oni koji su uključeni u nervni razvoj, čime se kontroliše njihova degradacija. U bolesti kao što je CCHS, istraživački timovi Vatine i Ashkenazi otkrili su da ekspanzijska mutacija polialaninskog trakta u PHOKS2B (i u drugim proteinima koji izazivaju polialanin bolesti) izaziva aberantnu interakciju sa enzimom koji prepoznaje polialanin u sistemu prenosa ubikvitina. Ova interakcija remeti pravilan prenos ubikvitina do neuralnih proteina, što inhibira sveprisutne normalne funkcije, što dovodi do smrti ćelije i na kraju izaziva CCHS.
Da bi ovo otkriće bilo klinički relevantno, laboratorija Vatine u istraživačkom centru za regenerativnu medicinu i matične ćelije (RMSC) pri BGU koristila je matične ćelije specifične za pacijente, nazvane indukovane pluripotentne matične ćelije (iPSC). Koristili su tehniku zvanu reprogramiranje, koju je razvio japanski dobitnik Nobelove nagrade Šinja Jamanaka.
Ova tehnika omogućava lako dostupnim ćelijama (kao što su krvne ćelije ili ćelije kože) da se „vrate u prošlost“ kako bi postale identične embrionalnim matičnim ćelijama (ESC). Za razliku od ESC-a, iPSC se generišu bez uništavanja embriona i mogu se generisati od bilo kog pojedinca. IPSC od CCHS pacijenata su zatim diferencirani u ćelije ANS-a koje eksprimiraju PHOKS2B, što je otkrilo mehanizam bolesti u najranjivijim nervnim ćelijama pacijenta.
Daniel Falik objašnjava: „Koristeći personalizovane, najsavremenije tehnologije, otkrili smo uvide koji mogu utrti put za značajan napredak u terapiji bolesti.“
Fatima Amer-Sarsour dodaje: „Oduševljena sam napretkom koji smo postigli u identifikaciji defektnih puteva u CCHS, jer ovo otvara uzbudljive istraživačke puteve za istraživanje razvoja i funkcije ANS-a.
Prof. Vatine i dr Aškenazi su veoma uzbuđeni zbog potencijala ovog revolucionarnog otkrića. „Sada kada znamo šta ide po zlu u neuronima pacijenata CCHS, možemo početi da razvijamo modalitete da to popravimo sa ciljem promovisanja preživljavanja neurona koji će omogućiti bolji kvalitet života pacijenata“, potvrđuju oni.
