תגלית חדשה בהובלת אוניברסיטת מרילנד עשויה לדרבן פיתוח של טיפולים חדשים ומשופרים לתסמונת הפרוגריה של האצ'ינסון-גילפורד (HGPS), הפרעה גנטית נדירה ללא תרופה ידועה הגורמת להזדקנות מואצת בילדים.
פורסם בכתב העת תא מזדקן ב-18 באוקטובר 2024, בשיתוף חוקרים מהמכונים הלאומיים לבריאות (NIH) ומאוניברסיטת דיוק, המחקר זיהה חלבון הקשור לבריאות הלב וכלי הדם של מודלים של בעלי חיים עם פרוגריה שיכול לתרגם לטיפולים בבני אדם. אי ספיקת לב ושבץ הם גורמי המוות השכיחים ביותר עבור אנשים עם HGPS, אשר בדרך כלל יש להם תוחלת חיים בין 6 ל-20 שנים.
הממצאים החדשים הללו מהמעבדה של פרופסור לביולוגיה תאית וגנטיקה מולקולרית של UMD, פרופסור קאן קאו, "מבטיחים ביותר", על פי מחבר ראשי ודוקטור למדעי הביולוגיה. סטודנט סהר וקילי.
"זה יכול לסלול את הדרך לטיפולים חדשים המתמקדים בסיבוכים קרדיווסקולריים ב-HGPS, שהם כיום גורם עיקרי לתמותה בילדים שנפגעו", אמר וקילי.
מעבר לפרוגריה, תובנות שהושגו ממחקר זה עשויות להיות ישימות גם למחלות אחרות הקשורות לגיל שבהן תפקוד לקוי של האנדותל משחק תפקיד."
סהר וקילי, אוניברסיטת מרילנד
המכונה לפעמים "מחלת כפתור בנימין", HGPS גורמת למגוון תסמינים הקשורים להזדקנות, כולל קמטים בעור, נוקשות מפרקים ואובדן שיער ושומן בגוף. המחלה נובעת ממוטציה ב- LMNA גן (lamin A), המייצר חלבון שעוזר לשמור על בריאות התאים.
כדי להבין טוב יותר כיצד פרוגריה גורמת לסיבוכים קרדיווסקולריים, צוות המחקר בחן תאי אנדותל. תאים אלה מרפדים את מערכת כלי הדם של הגוף, כולל הלב, ושולטים בחומרים הנעים פנימה והחוצה מזרם הדם. כאשר תאי אנדותל לא מתפקדים, זה יכול להוביל למגוון של מצבים, כולל מחלות לב וכלי דם, שבץ מוחי, קרישי דם וטרשת עורקים (הצטברות פלאק בתוך העורקים).
ליתר דיוק, החוקרים רצו להבין את האותות שנשלחים על ידי תאי אנדותל שמובילים בסופו של דבר למחלות לב וכלי דם הקשורות ל-HGPS. בפעם הראשונה, הצוות גילה כי אנגיופואטין-2 (Ang2) – חלבון המווסת את היווצרותם של כלי דם חדשים וזרימת חומרים דרך דפנות כלי הדם – נפגע באופן משמעותי אצל אנשים עם פרוגריה, ומשפיע על התפקוד הכללי של תאי האנדותל שלהם.
החוקרים גילו שהם יכולים להשתמש ב-Ang2 כדי "להציל" תאי אנדותל, ולשפר את בריאותם למרות חוסר תפקוד הנובע מ-HGPS. זה שיפר את היווצרות כלי הדם, נורמל את נדידת התאים ואפילו החזיר את רמות תחמוצת החנקן, שהן חיוניות למערכת כלי דם בריאה.
"טיפול ב-Ang2 משפר גם איתות של תאי אנדותל לתאי שריר חלק של כלי הדם, מה שמרמז שזה יכול להיות טיפול פוטנציאלי להפרעות בתפקוד כלי הדם ב-HGPS," אמר Vakili.
הטיפולים הנוכחיים עבור HGPS יכולים לעזור להפחית את הסיכון לסיבוכים קטלניים כמו התקף לב ושבץ מוחי, אך הם אינם מכוונים למחלה הבסיסית. קאו הסביר כי לא סביר שהמחקר שלהם יציע תרופה סופית לפרוגריה, אבל זה יכול לקנות למטופלים יותר זמן על ידי שיפור בריאותם בדרכים אחרות.
"למרות של-Ang2 יש רק קולטנים על תאי האנדותל, ייתכן שיש לו השפעה מועילה יותר על סוגי רקמות נוספים מעבר למערכות קרדיווסקולריות, כמו רקמות עצם ושומן, מכיוון שכלי דם חיוניים לגופנו להובלת חומרים מזינים, חמצן ופסולת." אמרה קאו, שהחלה ללמוד פרוגריה במהלך הפוסט-דוקטורט שלה ב-2005, שנתיים בלבד לאחר שהתגלתה הסיבה לפרוגריה.
כשלב הבא, Cao מתכנן לערוך מחקר המשך בשיתוף פעולה עם קבוצה ב-NIH כדי לחקור שיטות שונות למתן Ang2 למודלים של בעלי חיים עם פרוגריה.
בעוד העבודה נמשכת, קאו בטוח שכל מחקר חדש יקרב את החוקרים לזיהוי תרופה.
"אנחנו ממש מתקרבים לתרופה לפרוגריה", אמרה. "מבחינה מחקרית, אנחנו דוחפים חזק, ואני יכול לראות את האור בקצה המנהרה".
בנוסף ל-Cao ו-Vakili, מחברי ה-UMD כללו את הסטודנטית לתואר שני במדעי הביולוגיה אליזבת' איזידור (BS '20, מדעי ביולוגיה), הסטודנט לתואר ראשון לביו-הנדסה לאונרד לוסרט ו-Huijing Xue (Ph.D. '23, מדעי ביולוגיה).