Skaars siektes: Fibrodysplasia ossificans progressiva (FOP), 'n studie van Pennsylvania Universiteit
Fibrodysplasia ossificans progressiva (FOP) is 'n seldsame siekte wat gekenmerk word deur uitgebreide beengroei buite die normale skelet wat die liggaam se normale reaksies op selfs geringe beserings voorkom.
Dit lei tot wat een of ander 'n "tweede geraamte" noem, wat gewrigsbeweging blokkeer en dit moeilik kan maak om asem te haal.
Nuwe navorsing in muise deur 'n span by die Perelman Skool vir Geneeskunde aan die Universiteit van Pennsylvania toon egter dat die vorming van ekstra-skeletbeen dalk nie die enigste drywer van die siekte is nie.
Verswakte en ondoeltreffende spierweefselregenerasie blyk die deur oop te maak vir ongewenste been om te vorm in gebiede waar nuwe spiere behoort te voorkom na beserings.
Hierdie ontdekking maak die moontlikheid oop om nuwe terapieë vir FOP na te streef en is vandag gepubliseer in NPJ Regenerative Medicine
"Terwyl ons groot vordering gemaak het om hierdie siekte beter te verstaan, wys hierdie werk hoe basiese biologie goeie insigte in toepaslike regeneratiewe medisyne-terapieë kan verskaf," sê die studie se hoofskrywer, Foteini Mourkiot, PhD, 'n assistent-professor van ortopediese chirurgie en sel- en chirurgie. Ontwikkelingsbiologie, sowel as die mede-direkteur van die Penn Institute for Regenerative Medicine, Muskuloskeletale Program.
"Uit die laboratorium kan ons nou wys dat daar potensiaal is vir 'n hele nuwe ryk van terapieë vir pasiënte met hierdie verwoestende toestand."
Sowat 15 jaar gelede het navorsers by Penn – insluitend hierdie studie se mede-outeur, Eileen Shore, PhD, 'n professor in Ortopediese Chirurgie en Genetika en die mededirekteur van die Sentrum vir Navorsing in FOP en verwante afwykings – ontdek dat 'n mutasie in die ACVR1 geen was verantwoordelik vir FOP.
In daardie studie het die span bevind dat die mutasie selle binne spiere en bindweefsel verander het, wat selle in die weefsel verkeerd gerig het om soos beenselle op te tree, wat gelei het tot nuwe en onnodige ekstra-skeletbeen in die liggaam.
“Hoewel ondersoeke na hoe die FOP-mutasie die regulering van selflotbesluite verander die afgelope paar jaar omvattend nagestreef is, is min aandag geskenk aan die uitwerking van die genetiese mutasie op spiere en die impak daarvan op die selle wat spierbeserings herstel, ” het Shore gesê.
"Ons was oortuig daarvan dat die voortsetting van navorsing op hierdie gebied leidrade kan verskaf om nie net ekstra beenvorming te voorkom nie, maar ook om spierfunksie en wedergeboorte te verbeter, wat nuwe duidelikheid aan FOP as geheel kan bring."
Die navorsers het spiere van muise met dieselfde mutasie in die ACVR1-geen bestudeer as wat mense met FOP het
Hulle het gefokus op twee spesifieke tipes spierweefsel stamselle: fibro-adipogenetiese stamselle (FAP's) en spierstamselle (MuSC's).
Tipies vereis herstel van spierbeserings 'n noukeurige balans van hierdie twee seltipes.
Beseerde weefsel reageer deur 'n uitbreiding van FAP-selle, wat toegewys is om spierstamselle te werf wat die beskadigde spierweefsel sal regenereer.
Na ongeveer drie dae sterf FAP's af, hul werk gedoen.
Terselfdertyd gaan MuSC's oor na 'n meer volwasse, gedifferensieerde toestand, genaamd spiervesel, noodsaaklik vir georganiseerde beweging van ons spiere.
In die muise met die ACVR1-mutasie wat Mourkioti, Shore en hul mede-outeurs bestudeer het, het apoptose – die proses waardeur FAP-selle sterf as deel van behoorlike spierherlewing – aansienlik verlangsaam, wat gelei het tot 'n hoë teenwoordigheid van FAP's verby hul gewone lewensduur.
Dit het hul balans met die MuSC's verander.
Die beseerde weefsel het ook 'n verminderde kapasiteit vir spierstamsel rypwording getoon en gevolglik was spiervesels aansienlik kleiner in muise wat die ACVR1 mutasie dra in vergelyking met spiervesels in muise sonder die mutasie.
"Die langdurige volharding van siek FAP's binne die regenererende spier dra by tot die veranderde spieromgewing in FOP, wat spierregenerasie verminder en die oorvloedige FAP's toelaat om by te dra tot die vorming van ekstra-skeletbeen," het Mourkioti gesê.
"Dit bied 'n heeltemal nuwe perspektief oor hoe oortollige ekstra-skeletbeen gevorm word - en hoe dit voorkom kan word."
Die huidige teikens vir die behandeling van FOP fokus daarop om ekstra-skeletale beengroei te vertraag
Hierdie navorsing kan 'n belangrike nuwe rigting gee.
"Ons stel voor dat terapeutiese intervensies die bevordering van die regenererende potensiaal van spiere moet oorweeg tesame met die vermindering van ektopiese beenvorming," het Shore en Mourkioti geskryf.
"Deur beide stamselpopulasies en hul rol in die oorsprong van FOP aan te spreek, is daar die moontlikheid van aansienlik verbeterde terapieë."
Hierdie studie is ondersteun deur die Nasionale Instituut vir Artritis en Muskuloskeletale en Velsiektes (R01-AR041916-15S1, F31-AR069982), die Nasionale Instituut van Gesondheid (R01-AR071399, NIH P30-AR069619), en die Internasionale Progress Fibrodys Vereniging vir Fibrodys. (IFOPA).
Ander skrywers in die studie sluit in Alexandra Stanley, Elisia Tichy, Jacob Kocan en Douglas Roberts.
Lees ook:
Rustelose bene-sindroom: wat dit is en hoe om dit te behandel
Skaars siektes: Bardet Biedl-sindroom