Ново разбиране за формирането на червени кръвни клетки

За първи път клетъчните органели, наречени рибозоми, които създават протеини във всяка клетка на тялото, са свързани с диференциацията на кръвните стволови клетки. Тази констатация разкрива потенциално нова терапия за лечение на анемията на Diamond-Blackfan.

По-задълбочените изследвания на заболяването водят до ново откритие за това, което стимулира развитието на зрели еритроцити от най-ранните форми на кръвни клетки, наречени хемопоетични (кръвотворни) стволови клетки.

За първи път рибозомите, които създават протеини във всяка клетка на тялото, са свързани с диференциацията на кръвните стволови клетки. Изводите, публикувани днес в Cell, разкриват и потенциална нова терапия за лечение на анемията на Diamond-Blackfan. Това откритие бележи края на изследователските усилия в Детската болница в Бостън, провеждани в рамките на 80 години от няколко поколения учени.

Анемията на Diamond-Blackfan - тежко, рядко и вродено заболяване на кръвта - е описана за първи път през 1938 г. от д-р Луи Даймънд и д-р Кенет Блекфан. Болестта нарушава производството на червени кръвни клетки, което влияе върху доставянето на кислород в организма и причинява анемия. Преди четиридесет години д-р Дейвид Натан установява, че заболяването засяга начина, по който кръвните стволови клетки се развиват до зрели червени кръвни клетки.

Десет години по-късно д-р Стюарт Оркин идентифицира протеина, наречен GATA1 като основен фактор за производството на хемоглобин - есенциалният протеин необходим за образуването на червени кръвни клетки, който е отговорен за снабдяването на клетките с кислород. При генетични анализи в последните години учените доказват, че при някои от пациентите с анемия на Diamond-Blackfan се наблюдава мутация, която блокира нормалното производство на GATA1.

Сега д-р Видбай Санкаран най-после успява да събере и последните липсващи парченца от пъзела и да даде отговор на въпроса какво предизвиква рядката болест на молекулярно ниво и как точно това е свързано с рибозомите и GATA1. По думите му след години изследвания най-сетне учените могат да минат на следващ етап и да отговорят на въпроса как могат да лекуват анемията на Diamond-Blackfan.

"Противоречието дали мутацията на рибозомните протеини променя техния състав или количеството им, вече е разрешено. Ние знаем, че отговорът е в броят на рибозомите", казва Санкаран.

Чрез внимателно изследване на клетъчните проби от пациенти с анемия на Diamond-Blackfan, Санкаран и неговият екип установяват, че количеството рибозоми в прекурсорите на кръвните клетки пряко влияе върху способността им да произвеждат ефективни нива на протеина GATA1 (отговорен за производството на хемоглобин и на червени кръвни клетки). След години изследвания учените заключават, че диференциацията на зрели червени кръвни клетки се дължи на намаленото количество на рибозомите, което води и до по-ниско производството на GATA1 протеини във вътрешността на кръвните стволови клетки. Следователно синтезираните клетки не получават сигнал да узреят до червени кръвни телца.

"Това повдига въпроса дали можем да проектираме генна терапия за преодоляване на недостига на GATA1. Имаме огромен интерес към този подход и вярваме, че това е възможно", заяви Санкаран.

Въпреки че трансплантация на костен мозък от съответстващ донор може да лекува анемия на Diamond-Blackfan, авторът на изследването твърди, че генната терапия ще даде по-добър резултат, тъй като ще използва собствените клетки на пациента, избягвайки рисковете, свързани с присаждането им от чужд донор.

"Намирам за чудесен факта, че можем да научим много за биологията на развитието на болестта само като внимателно изследваме нашите пациенти. Генетичните грешки могат да ни дадат шанс да разделим сложните части, отговорни за това да сме здрави, и да открием как те се отнасят една към друга", каза още Санкаран.

По статията работи: Богдана Георгиева
Източник: sciencedaily.com
Снимка: betterhealthwhileaging.net