Naděje pro pacienty se vzácnou anémií: Čeští vědci vytvořili „přesný“ myší model

Tým českých vědců dosáhl průlomu v chápání Diamond-Blackfanovy anémie (DBA), vzácného genetického onemocnění, které u postižených dětí způsobuje závažnou chudokrevnost a vrozené malformace. Vytvořením unikátního myšího modelu, který věrně napodobuje tento patologický stav, otevřeli vědci z Českého centra pro fenogenomiku (Ústav molekulární genetiky AV ČR) a 1. lékařské fakulty Univerzity Karlovy (BIOCEV) cestu k bezpečnější a účinnější léčbě. Jejich poznatky právě publikoval prestižní lékařský časopis HemaSphere.

Diamond-Blackfanova anémie (DBA) je způsobena chybou v DNA, jež řídí schopnosti těla funkčně používat ribozomy, které představují mikroskopické „továrny“ produkující bílkoviny. Když tyto továrny nefungují správně, tělo přestane tvořit červené krvinky, což vede k těžké anémii (chudokrevnosti). Mnoho pacientů také trpí tělesnými vadami, jako jsou srdeční a další orgánové poruchy, včetně poruchy růstu. Doposud měli vědci problém toto onemocnění studovat, protože jej nedokázali v laboratoři dobře napodobit. Předchozí pokusy o vytvoření myší s touto genetickou vadou selhávaly, protože zvířata umírala ještě před narozením nebo se nemoc neprojevovala jako u pacientů, což znemožňovalo testování potenciálních léků.

Model „tak akorát“

Týmy Tomáše Stopky a Radislava Sedláčka využily pokročilé nástroje pro editaci genů k provedení drobné a přesné úpravy v myší DNA. Místo, aby gen zcela vyřadili, odstranili pouze jeho nepatrnou část, čímž napodobili genetickou situaci, která se vyskytuje u lidských pacientů. „Vytvořili jsme myší model, který je ‚tak akorát‘,“ vysvětluje Radislav Sedláček, ředitel Českého centra pro fenogenomiku při Ústavu molekulární genetiky AV ČR. „Genetická změna nebyla natolik závažná, aby byla smrtelná, ale byla dostatečně významná na to, aby způsobila onemocnění. Stejně jako u lidských pacientů mají některé z našich myší těžké příznaky, zatímco jiné mírnější. To nám dává dokonalý reálný scénář pro testování nových léků.“

„Je vysoce zajímavé, že u přesného geneticky determinovaného modelu lze pozorovat, že fenotyp DBA je značně variabilní, což ukazuje, že si organismus dokáže u některých jedinců s projevy mutace tu lépe, tu hůře poradit,“ dodává Tomáš Stopka z 1. lékařské fakulty Univerzity Karlovy v centru BIOCEV.

Příliš brzké zatažení za záchrannou brzdu

Pomocí tohoto nového modelu tým odhalil, proč přesně červené krvinky mizí. Zjistili, že když jsou buněčné továrny na bílkoviny (ribozomy) ve stresu, „strážní“ protein zvaný p53 zpanikaří a zatáhne za buněčnou záchrannou brzdu. Vědci zjistili, že k tomu dochází mnohem dříve, než se dosud myslelo – postiženy jsou kmenové buňky („prarodiče“) v kostní dřeni ještě předtím, než mají vůbec šanci dozrát do červených krvinek. Propojení obou týmů využívá expertiz špičkové myší molekulární genetiky a buněčné hematologie. Vytvářejí synergii, kterou podpořily i granty z Grantové agentury ČR, Národního projektu obnovy a další programy MŠMT.

Nové cíle pro léčbu

Tým ukázal, že pokud se vypne „záchranná brzda“ p53, anémie se odstraní. Protein p53 je však nezbytný také pro prevenci rakoviny, takže jeho úplné vypnutí není bezpečnou možností. Je tu ale dobrá zpráva. Studie identifikovala několik konkrétních molekul, které pro p53 pracují a jsou v pozadí vzniku anémie. Tyto molekuly fungují jako brzdové destičky připojené k brzdě p53.

„Identifikovali jsme specifické ‚dělnické‘ molekuly, které fakticky zastavují tvorbu krvinek,“ říká hlavní autor studie Juraj Kokavec z BIOCEV. „To je vzrušující, protože nám to dává cíl pro léčbu. Pokud dokážeme vyvinout léky, které zablokují tyto konkrétní molekuly, mohli bychom být schopni léčit anémii, možná i z jiných příčin, aniž bychom vyřadili celý obranný systém těla proti rakovině.“

O studii

• Časopis: HemaSphere
• Název: Rps19 R67∆ mutation creates a model of Diamond-Blackfan anaemia and reveals downstream mediators of p53 pathway.
• Odkaz: https://onlinelibrary.wiley.com/journal/25729241 

Kontakt:

Petr Solil, PR BIOCEV: petr.solil@ibt.cas.cz

Přečtěte si také

• Pravěký kůň z Moravského krasu přepisuje mapu evropského jeskynního umění
• Objev z Polska mění pohled na třetihorní želvy
• Stromy jako archiv klimatu: letokruhy odhalují minulost extrémních srážek
• Co se děje v buňkách, vidíme líp zásluhou objevu z ÚOCHB AV ČR
• Vzácný brouk starých dubů se po více než sto letech objevil
• Neolitičtí lidé v Arábii se před 7000 lety živili lovením žraloků
• Jaký vliv mají kormoráni na úbytek ryb? Vědci zahajují terénní pokusy
• Virus přenášený hlodavci může v přírodě přetrvávat překvapivě dlouhou dobu
• Přebytečný uhlík lze ukládat splavováním dřeva do Severního ledového oceánu
• Nečekaný objev: u dětského diabetu 1. typu je imunitní systém nevyzrálý