Лечение упорного заболевания крови, что поражает дети могут свестись к тонкой настройке производства энергии в стволовых клетках, свидетельствует исследование из Университета Западной Виргинии.

Вэй Ду, доцент Фармацевтической школы, исследует связь между тем, как стволовые клетки производят энергию, и развитием анемии Фанкони. Из-за этой болезни костному мозгу становится сложнее вырабатывать клетки крови, которые необходимы нашему организму для борьбы с болезнями, кровотечения и остановки транспортировки кислорода. Это также затрудняет восстановление поврежденной ДНК.

«Почти у всех детей с анемией Фанкони рано или поздно разовьется лейкемия», – сказал Ду, который является со-руководителем Программы гематопоэтического злокачественного новообразования и трансплантации Александра Б. Осборна в Институте рака WVU. По данным Детской исследовательской больницы Св. Иуды, средняя продолжительность жизни людей с этим заболеванием составляет от 20 до 30 лет.

Ду и ее исследовательская группа обнаружили, что в моделях на животных с анемией Фанкони стволовые клетки имели тенденцию использовать аэробные или кислородные процессы для производства энергии. Это необычно: обычно стволовые клетки, обнаруженные в костном мозге, и кровь предпочитают анаэробный процесс, который не зависит от кислорода.

Это метаболическое различие предполагает, что различные симптомы анемии Фанкони – от усталости и одышки до частых кровоподтеков и носовых кровотечений – могут зависеть от производства энергии на клеточном уровне.

Фактически, единственный шаг в метаболическом процессе кажется решающим. Исследователи определили специфический сигнальный путь – называемый осью p53-TIGAR – который был сверхэкспрессирован в анемичных моделях. Сверхэкспрессия коррелировала с аэробным «перенаправлением» производства энергии стволовыми клетками.

Нынешний стандарт лечения анемии Фанкони включает трансплантацию костного мозга, но, как объяснил Ду, он работает менее чем в трети времени. «У людей с анемией Фанкони мутации происходят не только из клеток крови», – сказала она. «Как и другие клетки в других частях тела, которые поддерживают выживание стволовых клеток». По этой причине тела пациентов не могут должным образом поддерживать репликацию здоровых, пересаженных нормальных клеток, и их анемия сохраняется.

Но выводы Ду могут привести к новым и лучшим методам лечения анемии Фанкони. Одним из многообещающих вариантов является лекарство, которое ингибирует сверхактивацию сигнала p53-TIGAR. Предотвращение чрезмерной активации p53-TIGAR может привести к выработке энергии стволовыми клетками обратно к обычному пути.

Ее понимание может даже углубить понимание исследователями методов генной терапии.

Если вы знаете больше о болезнях стволовых клеток – как они регулируют энергию и как они регулируют дифференцировку и самообновление – вы, вероятно, также можете улучшить генную терапию. Если вы можете вручную сбалансировать выработку энергии больными стволовыми клетками, то, возможно, это может быть полезным, если вы соберете эти клетки для доставки генов и пересадите их пациенту ».

Вэй Ду, доцент Школы фармации Университета Западной Вирджинии

Источник:

Университет Западной Вирджинии

Журнал:

Du, W. et al. (2019) p53-TP53-индуцированный гликолиз-регулятор, подавляющий гликолитическую супрессию, ослабляет повреждение ДНК и геномную нестабильность в гемопоэтических стволовых клетках анемии Фанкони. Стволовые клетки. doi.org/10.1002/stem.3015