Cercetătorii au reuşit să înţeleagă cum ar putea fi dezactivată o proteină toxică, cunoscută ca fiind cea care declanşează distrofia musculară. Descoperirea ar putea conduce la un tratament pentru această boală debilitantă.
Distrofia musculară facio-scapulo-humerală (DFSH, în engl. FSHD - de Landouzy si Dejerine, 1884) este o afecţiune progresivă, care slăbeşte muşchii, şi se caracterizează prin moartea celulelor şi a ţesutului muscular.
Afecţiunea ocupă locul al 3-lea ca frecvenţă în rândul distrofiilor musculare, prevalenţa sa fiind estimată la nivel mondial între 1-5/100 000.
Dintre purtătorii defectelor genice, bărbaţii sunt mai frecvent simptomatici decât femeile. Este o boală transmisă autozomal dominant în 70-90% din cazuri şi sporadic în rest.
Una dintre genele implicate în DFSH a fost localizată pe cromozomul 4(4q35), restul fiind încă neidentificate.
În prezent, boala este incurabilă şi netratabilă.
Boala moştenită este cauzată de producerea unei proteine toxice care nu poate fi „dezactivată" în mod eficient.
O descoperirea reuşită în cadrul unei colaborări de cercetare la nivel mondial, condusă de Institutul de cercetări medicale, WEHI, din Australia, a arătat că o genă legată de DFSH poate fi stimulată în condiţii de siguranţă în laborator pentru a dezactiva proteina toxică, aducând cercetările mai aproape de găsirea unui viitor tratament pentru această afecţiune genetică.
Gena SMCHD1, descoperită de cercetătorii WEHI în 2008, este esenţială pentru oprirea producţiei acestei proteine toxice.
În mod normal, gena reduce la tăcere expresia proteinei cunoscute pentru distrugerea funcţiei musculare în DFSH. Atunci când acest proces funcţionează defectuos, această proteină toxică este produsă în exces, cu impact asupra muşchilor sănătoşi.
În cadrul unei colaborări cu Centrul Medical Universitar Leiden (Olanda), echipa a descoperit că, în modele preclinice de boală, stimularea funcţiei SMCHD1 a limitat producţia de proteină toxică, fără efecte secundare adverse.
Laboratorul condus de profesorul Marnie Blewitt de la WEHI este singurul din lume care aprofundează valorificarea SMCHD1 pentru a concepe terapii noi pentru tratarea tulburărilor degenerative precum DFSH.
Astfel cercetătorii australieni au încercat ani de zile să găsească noi modalităţi de a stimula funcţia SMCHD1, prin creşterea capacităţii sale de a aduna fragmente genetice.
În 2018, ei au descoperit că SMCHD1 adună genele pe care le reduce la tăcere în mod normal în regiuni specifice ale nucleului în fiecare celulă.
Imagine: SMCHD1 este implicat în adunarea fragmentelor de ADN. În imagine, două dintre aceste fragmente sunt marcate cu puncte magenta şi verzi, în timp ce tot ADN-ul este marcat cu turcoaz. Atunci când SMCHD1 a adunat două fragmente de ADN împreună, vizualizaţi un punct magenta cu un centru galben, indicând că punctele magenta şi verde se află în acelaşi loc, mediat de SMCHD1. Credit: WEHI
Cercetarea, publicată luni, în Nature Communications, se bazează pe o descoperire anterioară cu privire la modul în care SMCHD1 îşi execută capacităţile de reducere la tăcere.
Potrivit cercetătorilor australieni, abilitatea genei nu este de fapt legată de funcţionalităţile sale de reducere la tăcere.
„A fost o descoperire neaşteptată, dar crucială, care a luat echipa prin surprindere", a declarat Andres Tapia del Fierro, primul autor al lucrării şi doctorand în laboratorul prof. Blewitt.
„Fără această descoperire fundamentală, am fi crezut în continuare că aceste două funcţii sunt legate", spune el.
„Asta ne-ar fi făcut să ne dedicăm ani de zile pentru a încerca să găsim noi modalităţi de a stimula funcţia SMCHD1, prin creşterea capacităţii sale de a aduna gene - ceea ce acum ştim că nu va funcţiona."
Cercetătorii îşi propun în continuare să transpună aceste descoperiri în beneficiul oamenilor, determinând cea mai bună modalitate de a stimula SMCHD1 şi abilităţile sale de reducere la tăcere a genelor, în speranţa găsirii unui tratament pentru DFSH.
Ei se concentrează acum asupra altor activităţi ale SMCHD1 care ar putea fi potenţate pentru a-i spori abilităţile de inactivare a genelor.
Pentru a crea terapii împotriva SMCHD1, cercetătorii trebuie să înţeleagă în profunzime modul în care această proteină funcţionează.
„Deşi nu ştim încă cum să stimulăm funcţia acestei proteine complexe (SMCHD1) în context uman, faptul că ştim ce nu va funcţiona ne permite să începem un proces de eliminare care ne va aduce mai aproape de ceea ce căutăm", crede del Fierro.
Cercetătorii WEHI analizează în prezent mii de molecule candidat de medicamente în căutarea unor substanţe chimice care pot stimula activitatea SMCHD1.
Moleculele cu potenţial vor fi apoi rafinate pentru a dezvolta medicamente pentru tratarea DFSH sau chiar pentru a preveni boala la persoanele purtătoare de mutaţii DFSH.
Studiul a fost publicat luni, în revista Nature Communications.
