ככל שאנו מתבגרים, תאי גזע בדם, המקור החיוני לתאי דם חדשים בגוף, יכול לצבור מוטציות גנטיות. מוטציות אלה יכולות להעניק לתאים יתרון צמיחה, להניח את הבסיס לפיתוח מצבים בריאותיים חמורים. כעת, מדענים במעבדת ג'קסון (JAX) לא רק גילו את המנגנון שמדלק את צמיחתם הלא מסומנת, אלא גם מצאו דרך לעצור אותו.
בראשות ג'ניפר טרובברידג ', פרופסור ויו"ר משפחת דטלס בג'קס, כך דווח היום במחקר בגיליון ה- 16 באפריל תקשורת טבע מגלה כי מוטציה משותפת הקשורה להזדקנות בגן Dnmt3a מגביר את הפונקציה המייצרת כוח של מיטוכונדריה בתאי גזע בדם. מוטציה זו מאפשרת לתאים ליצור עותקים של עצמם בצורה קלה יותר מהרגיל ויוצרת קרקע פורייה להתפתחות המטופואיזיס המשובט, מצב שמגדיל באופן דרמטי את הסיכון למחלות לב, סרטן דם ומחלות אחרות.
אף על פי שהמטופואיזיס המשובט מתפתח בשקט עם גיל- יותר ממחצית מכלל בני 80 מוערכים כי הם מושפעים מהמצב- תאי גזע הדם המוטציה יכולים לייצר מולקולות דלקתיות המשבשות את ייצור הדם ומנשלות את מערכת החיסון.
עבודה זו מעניקה לנו חלון חדש כיצד ומדוע תאי גזע בדם משתנים עם הגיל וכיצד זה מגדיר סיכון מוגבר למחלות כמו סרטן, סוכרת ומחלות לב. זה גם מצביע על הזדמנות חדשה להתערב ובאופן פוטנציאלי למנוע מצבים הקשורים לגיל לא רק בדם אלא בכל מקום שהדם נוגע בו. "
ג'ניפר טרובברידג ', פרופסור וכיסא משפחת דטלס בג'קס
מוטציה גנטית נפוצה
על סמך עבודתה הקודמת ושל אחרים, הצוות של טרובברידג 'ידע זאת Dnmt3a מוטציה לעתים קרובות בתאי גזע בדם עם הזדקנות כמו גם בסרטן הדם. כדי לחקור מדוע תאים עם מוטציה זו משיגים יתרון תחרותי על פני תאים רגילים, הצוות פיתח מודל עכבר הנושא את Dnmt3a מוּטָצִיָה.
במחקר חדש זה, הצוות גילה כי בעכברים בגיל העמידה, תאי הגזע המוטלים היו כפולים מהיכולת המייצרת אנרגיה של תאים רגילים. תאי הגזע המוטציה הכילו גם מיטוכונדריה בעלת טורבו, מה שהעניק לתאים יתרון צמיחה תחרותי חזק.
"זה היה ממש לא צפוי," אמר טרובברידג '. "גן זה לא היה ידוע בעבר כמשפיע על חילוף החומרים או המיטוכונדריה."
מיקוד למיטוכונדריה
החוקרים הבינו שמכיוון שתאי הגזע עם Dnmt3a מוטציות הסתמכו כל כך על המיטוכונדריה הפעילה שלהם כדי לתמוך בצמיחתן, המיטוכונדריה עשויה להיות עקב אכילס עבור התאים המוטציה. בתאי גזע מבודדים ועכברים עם Dnmt3a מוטציות, הצוות בדק את ההשפעה של מולקולות MITOQ ו- D-TPP המשבשות את התפקוד הרגיל של המיטוכונדריה ומונעות מהן לייצר אנרגיה. בעיתון נפרד שפורסם היום טֶבַעטרובברידג 'ומחברים משותפים מדווחים כי טיפול מטפורמין-א' קו ראשון לסוכרת מסוג 2-גם מפחית את היתרון התחרותי של תאי גזע הנושאים את Dnmt3a מוּטָצִיָה.
בעכברים עם Dnmt3a למוטציות והמטופואיזיס המשובט, לתרופות למיקוד המיטוכונדריה היו השפעות דרסטיות. תוך מספר ימים לאחר הטיפול, כמחצית מכל התאים המוטנטים מתו ובין תאים מוטנטים שנותרו, ייצור האנרגיה שלהם צנח לרמות רגילות. תאים נורמליים – שאינם מסתמכים מאוד על אותו מסלול מטבולי – לא הושפעו.
"לראות פגיעות סלקטיבית זו בה התאים המוטציה נחלשו, אבל תאי גזע רגילים בסדר, היה ממש מרגש", אמר טרובברידג '.
תקווה למחלות אנושיות
התרופות המיטוכונדריות עבדו לא רק בעכברים עם המטופואיזיס המשובט, אלא בתאי גזע דם אנושי שהועברו להתייצבות Dnmt3a מוטציה של גנים. מהתוצאות עולה כי האסטרטגיה יכולה לעבוד בטיפול בבני אדם עם המצב למניעת סרטן דם ומחלות אחרות הקשורות לגיל.
עם זאת, יש צורך בעבודה רבה יותר כדי להבין אם תרופות אלה יהיו יעילות במיקוד מוטציות אחרות שנצפו בהמטופואיז משובט והשפעת התרופות על התאים.
