לכבד היונקים יכולת התחדשות יוצאת דופן, המסוגלת לשחזר באופן מלא את המסה ותפקודו לאחר פציעה או כריתה חלקית. מחקר שהובל על ידי חוקרים מאוניברסיטת ברצלונה זיהה את אזורי ה- DNA המפעילים את התחדשותו של איבר זה. המחקר, שפורסם בכתב העת גנומיקה של תאיםמספק מפה רחבת הגנום של האינטראקציות בין אלמנטים רגולטוריים אלה של התחדשות כבד לגנים המפתח המעורבים בתהליך זה. התוצאות מספקות הבנה טובה יותר של המנגנונים הבסיסיים של התחדשות ויכולים להיות להם השלכות עתידיות על התפתחות הרפואה ההתחדשות.
העיתון חתום על ידי החוקרת פלמירה לורנס-גירלט-המחבר הראשון של המאמר-והפרופסורים פלורנסי סרס ומונטסראט קורומינאס, שלושתם ממחלקת הגנטיקה, המיקרוביולוגיה והסטטיסטיקה של הפקולטה לביולוגיה ומכון הביומדיה של ה- UB (IBUB). חוקרים ממכון המחקר הביו-רפואי של Bellvitge (Idibell) ומסבר הכבד ומחלות עיכול (CibereHD), המרכז לוויסות גנומי (CRG) והמכון לביולוגיה מולקולרית של ברצלונה (IBMB-CSIC) השתתפו.
המחקר משתמש בכבד עכברים לאחר כריתת איברים כדי לנתח שינויים בכרומטין, המבנה בו DNA מאורגן בתוך גרעין התא, הממלא תפקיד מפתח בוויסות ביטוי הגנים במהלך התחדשות. "כריתה או כריתת כריתת כבד חלקית היא נוהג קליני שכיח, הן בהסרת גידולי כבד והן בהשתלות תורמים חיים, שם חלק מהכבד מועבר לחולה עם תפקוד לקוי בכבד, כך שהבנה כיצד עבודות תהליך זה יכול לעזור לתכנן אסטרטגיות שמיטבות את תגובתו", אומר מונטס קורומינוס, שתאיר את המחקר יחד עם אייבל.
קווי דמיון עם התפתחות עוברית של הכבד
כדי להשיג מבט גלובלי ודינאמי של תהליך ההתחדשות, החוקרים ניתחו נתונים גנומיים מרובים שאיפשרו להם, למשל, להשוות התחדשות להתפתחות עוברית של הכבד ולאתר הקבלות בין שני התהליכים. בגישה זו, הם הבחינו כי הביטוי של גנים מרכזיים להתחדשות מתוזמר על ידי מגוון רחב של אלמנטים רגולטוריים מגיבים להתחדשות, כולל משפרים-אזורי DNA המפעילים ביטוי גנים-ספציפיים להתחדשות, אך גם משפרים התפתחותיים מחדש. כלומר, משפרים בשימוש חוזר משלבים שונים של התפתחות עוברית, במטרה להפעיל תהליכים סלולריים החיוניים להתפשטות הפטוציטים, התאים השכיחים ביותר בכבד. החוקרים גילו גם כי התחדשות הכבד כרוכה בדיכוי של משפרים המווסתים תפקודים מטבוליים ספציפיים של הכבד, ובמיוחד אלה המעורבים במטבוליזם של שומנים וליפידים אחרים.
זה מגלה כי התחדשות היא תהליך מוסדר מאוד בו נוצרת קשר הפוך: תוכניות התפשטות אלה מתקדמות בעוד תהליכים מטבוליים עתירי אנרגיה, כמו סינתזה של חומצות מרה ורטינולים, מעוכבים באופן זמני. "
PALLIRA LLORENS-GIRALT-המחבר הראשון של המאמר
המחקר מזהה גם רגולטורים תמלוליים אפשריים המתכננים את התחדשות הכבד. בתחילת תהליך זה, מתחמי ה- AP-1 ו- ATF3 היו אחראים להפעלת המשפרים האחראים להפעלת תוכניות תעתיק, כלומר רצפי הפעלת הגנים הנחוצים להפטוציטים רדומים כדי להיכנס מחדש לתא ולהתחיל להתפשט. בשלב שני, תקנה זו נשלטת על ידי NRF2. מדובר בשלושה גורמי שעתוק, IE חלבונים המווסתים את פעילות הגנים על ידי הפעלה או הדחיקה של התעתיק שלהם, שהיא אחת הדרכים בהן הגנים מעבירים מידע כדי לכוון את התגובה התפקודית של התאים.
גשר לרפואה רגנרטיבית תרגומית
אחד משיאי המחקר הוא לספק מפה רחבה של גנום של אינטראקציות משפרות. יחד עם זיהוי רגולטורים מרכזיים בהתחדשות הכבד המוקדמת, זה יכול להוות משאב חשוב למחקרים עתידיים המתמקדים באלמנטים רגולטוריים המעורבים בהתחדשות הכבד.
למרות שמדובר במחקר מחקר בסיסי ולכן נועד להבין טוב יותר את המנגנונים הבסיסיים של התחדשות, ללא יישום קליני מיידי, החוקרים מדגישים כי יש לכך השלכות על התפתחות הרפואה המחודשת. "הידע המעמיק הזה הוא שיכול להניח את היסודות להתקדמות רפואית עתידית ובסופו של דבר לתרגם להתערבויות טיפוליות קונקרטיות, כמו תרופות המפעילות משפרים ספציפיים או מווסתים את התגובה ההתחדשות. לפיכך, מחקרים כמו זה יכולים לפעול כגשר לרפואה התחדשתית התרגומית", מסכמים.
