Mišićne distrofije su grupa bolesti kod kojih proteini u mišićima ne funkcionišu kako treba, bilo kroz nasledne ili spontane mutacije. Ovo, zauzvrat, dovodi do raspada mišićnog tkiva tokom vremena i pacijenti na kraju postaju vezani za invalidska kolica i često umiru prerano zbog mišića koji pomažu pri disanju ili srca prestanu da rade.
Međutim, mišići koji kontrolišu pokrete oka rade dobro tokom čitavog toka bolesti, zbog čega je važno proučavati ih kako bi pokušali da otkriju koje strategije koriste da bi preživeli mišićne distrofije.
„U svom istraživanju, proučavao sam očne mišiće zebrice, za koje se pokazalo da imaju ista svojstva u mišićnim distrofijama kao i ljudi, a zatim generisao nove modele bolesti uz pomoć genetskih makaza Crispr/Cas9“, kaže Nils Dennhag.
„Čitajući ekspresiju gena u očnim mišićima zebrice, kako zdravih tako i riba sa mišićnom distrofijom, delimično smo uspeli da dekodiramo kako se očni mišići nose sa ovim bolestima – kroz povećanje regulacije proteina Fhl2.
Fhl2 štiti mišićna vlakna u očnim mišićima sprečavajući razgradnju ćelija, kao i sprečavajući neprirodno patološko povećanje. Fhl2 se prirodno ne nalazi u velikim mišićnim delovima zebrice ili ljudi, ali genetski forsirajući ekspresiju Fhl2 gena i ovde, istraživači su uspeli da pokažu veliko povećanje preživljavanja kod zebrica sa najsmrtonosnijim tipom mišićne distrofije – Duchenne-ovom mišićnom distrofijom. .
Pored boljeg preživljavanja, zebrice sa Duchenneovom mišićnom distrofijom koje su takođe imale povećanu ekspresiju Fhl2, imale su zdravija mišićna vlakna, značajno bolju inervaciju i bolju sposobnost plivanja od bolesne zebrice bez Fhl2. Osim toga, vlakna koja su se razgradila brže su se regenerisala, što je dovelo do boljeg oporavka.
„Sve u svemu, naše studije pokazuju da je moguće koristiti očne mišiće kao neku vrstu šablona kako se nositi sa životom sa mišićnim distrofijama, što ranije nije u istoj meri pokazano. Takođe verujemo da bi to mogao biti način napred za lečenje ljudi, pošto smo takođe videli da ljudski očni mišići imaju mišićna vlakna koja eksprimiraju Fhl2.
„Takođe verujemo da smo samo zagrebali po površini strategija koje očni mišići mogu da ponude, ali to je dobar korak na putu i pokazuje da je ova nova vrsta metode lečenja moguća“, kaže Denhag.
„Koristili smo genetske makaze CRISPR/Cas9 da kreiramo niz različitih modela mišićnih distrofija, koji se koriste u studiji za proučavanje kako očni mišići reaguju kada se ovi proteini uklone. Zatim smo sekvencirali RNK iz mišića oka i tela mišića da vidimo kakve su razlike postojale između ovih tkiva u uslovima bolesti.
„Kada smo otkrili da je Fhl2 pojačan u očnim mišićima, koristili smo kružnu DNK sa genom Fhl2, koji je povezan sa promotorom specifičnim za mišiće, koji je ubrizgan u zebricu sa mišićnom distrofijom. Ovo uzrokuje da svi mišići u telu eksprimiraju Fhl2 , ne samo očne mišiće, što je dovelo do gore opisanih efekata“, kaže Dennhag.
Denhag će 26. januara braniti doktorsku disertaciju „Genetičke studije mišića zebrice: tragovi zaštite kod bolesti mišića“.
