Role genu ZNF865 při degeneraci meziobratlových plotének
Výzkumný tým publikoval v odborném časopise Aging Cell zjištění o vlivu málo známého genu ZNF865 na proces buněčného stárnutí (senescence). Studie naznačuje, že tento gen hraje významnou roli v mechanismech souvisejících s bolestmi zad a degenerací meziobratlových plotének.
Souvislost mezi buněčnou senescencí a degenerací plotének je dlouhodobě známá. Senescentní buňky se postupně hromadí v tkáních, přestávají se dělit a produkují látky známé jako senescence-associated secretory phenotype (SASP), které vyvolávají zánětlivé procesy a poškozují okolní mezibuněčnou hmotu. Dosavadní výzkumy se zaměřovaly především na možnosti využití senolytik, tedy látek schopných tyto buňky eliminovat.
Analýza genu ZNF865
Výzkumníci provedli sekvenování RNA u degenerativních buněk lidského nucleus pulposus, buněk tukové tkáně a kontrolní linie buněk HEK293. Z výsledků vyplynulo, že gen ZNF865 úzce souvisí s procesy replikace buněk, opravy DNA a signalizační dráhou mTOR.
Bylo zjištěno, že hladina exprese genu ZNF865 je u zdravých buněk nucleus pulposus vyšší než u degenerovaných buněk. U zdravých jedinců navíc hladina tohoto genu s přibývajícím věkem přirozeně klesá. Tyto závěry byly potvrzeny jak u vzorků od pacientů s bolestmi zad, tak v rámci experimentů na laboratorních myších.
Laboratorní modifikace a pozorované účinky
V experimentální části studie využili vědci technologii CRISPR ke dvěma typům zásahů. Při umlčení genu ZNF865 v buňkách nucleus pulposus došlo k nárůstu markerů buněčné senescence a poškození DNA zhruba pětinásobně. Opačný postup, tedy posílení exprese ZNF865 v degenerovaných buňkách, vedl k redukci markerů senescence, snížení zánětlivých projevů a ke zlepšení produkce kolagenu.
Studie na zvířecích modelech rovněž potvrdila, že umělé utlumení genu ZNF865 u krys vede k rychlému rozvoji degenerativního onemocnění plotének, včetně zvýšené citlivosti na bolest a nárůstu zánětlivých proteinů v místě poškození.
Omezení současného výzkumu
Autoři studie upozorňují, že ačkoliv výsledky naznačují potenciální terapeutický význam genu ZNF865, molekulární mechanismy jeho fungování zatím nebyly zcela objasněny. V současné době neexistují specifické inhibitory ani aktivátory tohoto genu, které by bylo možné využít mimo laboratorní metody typu CRISPR. Pro případný vývoj klinicky využitelné léčby bude nutné vytvořit metody, které umožní ovlivnit aktivitu ZNF865 v živém organismu a prokázat, že je tento zásah schopen účinně mírnit degenerativní procesy v lidských tkáních.