Fibrodysplasia ossificans Progressiva (FOP) เป็นโรคที่พบได้ยากซึ่งมีการเติบโตของกระดูกที่กว้างขวางนอกโครงกระดูกปกติที่เตรียมการตอบสนองตามปกติของร่างกายต่อการบาดเจ็บเล็กน้อย

ส่งผลให้เกิดสิ่งที่เรียกว่า "โครงกระดูกที่สอง" ซึ่งล็อคการเคลื่อนไหวของข้อต่อและอาจทำให้หายใจลำบาก

อย่างไรก็ตาม งานวิจัยชิ้นใหม่ในหนูโดยทีมงานของ Perelman School of Medicine แห่งมหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนีย แสดงให้เห็นว่าการสร้างกระดูกเสริมโครงกระดูกอาจไม่ใช่สาเหตุเดียวของโรคนี้

การสร้างเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อที่บกพร่องและไม่มีประสิทธิภาพดูเหมือนจะเปิดประตูให้กระดูกที่ไม่ต้องการก่อตัวขึ้นในบริเวณที่กล้ามเนื้อใหม่ควรเกิดขึ้นหลังจากได้รับบาดเจ็บ

การค้นพบนี้เปิดโอกาสให้มีการรักษาแบบใหม่สำหรับ FOP และได้รับการเผยแพร่ในวันนี้ใน NPJ Regenerative Medicine

ผู้เขียนนำการศึกษา Foteini Mourkioti, PhD, ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านศัลยกรรมกระดูกและข้อและเซลล์กล่าวว่า "ในขณะที่เรามีความก้าวหน้าอย่างมากในการทำความเข้าใจโรคนี้ งานวิจัยนี้แสดงให้เห็นว่าชีววิทยาพื้นฐานสามารถให้ข้อมูลเชิงลึกที่ดีเกี่ยวกับการบำบัดด้วยยาฟื้นฟูที่เหมาะสมได้อย่างไร ชีววิทยาพัฒนาการ เช่นเดียวกับผู้อำนวยการสถาบัน Penn Institute for Regenerative Medicine โครงการ Musculoskeletal Program

"จากห้องแล็บ เราสามารถแสดงให้เห็นได้ว่ามีความเป็นไปได้สำหรับขอบเขตใหม่ของการบำบัดสำหรับผู้ป่วยที่มีภาวะร้ายแรงนี้"

ประมาณ 15 ปีที่แล้ว นักวิจัยที่ Penn รวมทั้งผู้เขียนร่วมของการศึกษานี้ Eileen Shore, PhD, ศาสตราจารย์ด้านศัลยกรรมกระดูกและข้อและพันธุศาสตร์ และผู้อำนวยการศูนย์วิจัยด้าน FOP และความผิดปกติที่เกี่ยวข้อง ได้ค้นพบว่าการกลายพันธุ์ใน ยีน ACVR1 มีหน้าที่รับผิดชอบ FOP

ในการศึกษาครั้งนั้น ทีมงานพบว่าการกลายพันธุ์เปลี่ยนเซลล์ภายในกล้ามเนื้อและเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน ทำให้เซลล์ภายในเนื้อเยื่อมีพฤติกรรมเหมือนเซลล์กระดูก ส่งผลให้เกิดกระดูกพิเศษใหม่และไม่จำเป็นภายในร่างกาย

"อย่างไรก็ตาม ในขณะที่การสืบสวนว่าการกลายพันธุ์ของ FOP เปลี่ยนแปลงกฎเกณฑ์ของการตัดสินใจเกี่ยวกับชะตากรรมของเซลล์ได้อย่างไร ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมานี้ ความสนใจเพียงเล็กน้อยก็ได้รับความสนใจเพียงเล็กน้อยต่อผลกระทบของการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมต่อกล้ามเนื้อและผลกระทบต่อเซลล์ที่ซ่อมแซมอาการบาดเจ็บของกล้ามเนื้อ ชอร์กล่าว

“เราเชื่อมั่นว่าการค้นคว้าวิจัยในพื้นที่นี้สามารถให้เบาะแสไม่เพียงแต่ในการป้องกันการสร้างกระดูกส่วนเกินเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการปรับปรุงการทำงานของกล้ามเนื้อและการงอกใหม่ด้วย นำความชัดเจนใหม่มาสู่ FOP โดยรวม”

นักวิจัยศึกษากล้ามเนื้อจากหนูที่มีการกลายพันธุ์เหมือนกันในยีน ACVR1 ที่คนที่มี FOP มี

พวกเขามุ่งเน้นไปที่เซลล์ต้นกำเนิดเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อสองประเภท: ต้นกำเนิดไฟโบร-อะดิโพเจเนติกส์ (FAPs) และเซลล์ต้นกำเนิดจากกล้ามเนื้อ (MuSCs)

โดยปกติการซ่อมแซมอาการบาดเจ็บของกล้ามเนื้อจะต้องใช้ความสมดุลของเซลล์ทั้งสองประเภทนี้อย่างระมัดระวัง

เนื้อเยื่อที่บาดเจ็บตอบสนองโดยการขยายตัวของเซลล์ FAP ซึ่งกำหนดให้คัดเลือกเซลล์ต้นกำเนิดจากกล้ามเนื้อที่จะสร้างเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อที่เสียหายขึ้นใหม่

หลังจากผ่านไปประมาณสามวัน FAPs ก็ตายจากไป และงานของพวกเขาก็เสร็จสิ้นลง

ในเวลาเดียวกัน MuSCs จะเปลี่ยนไปสู่สถานะที่เติบโตเต็มที่และแตกต่าง เรียกว่าเส้นใยกล้ามเนื้อ ซึ่งจำเป็นต่อการเคลื่อนไหวที่เป็นระเบียบของกล้ามเนื้อของเรา

ในหนูที่มีการกลายพันธุ์ของ ACVR1 ที่ Mourkioti, Shore และผู้ร่วมวิจัยได้ศึกษา การตายของเซลล์ FAP ซึ่งเป็นกระบวนการที่เซลล์ FAP ตายโดยเป็นส่วนหนึ่งของการสร้างกล้ามเนื้อใหม่ได้ช้าลงอย่างมีนัยสำคัญ ส่งผลให้มี FAP สูงเกินปกติ อายุขัย.

สิ่งนี้เปลี่ยนความสมดุลของพวกเขาด้วย MuSC

เนื้อเยื่อที่ได้รับบาดเจ็บยังแสดงความสามารถที่ลดลงสำหรับการเจริญเติบโตของสเต็มเซลล์ของกล้ามเนื้อ และเป็นผลให้เส้นใยกล้ามเนื้อมีขนาดเล็กกว่ามากในหนูที่มีการกลายพันธุ์ ACVR1 เมื่อเทียบกับเส้นใยกล้ามเนื้อในหนูที่ไม่มีการกลายพันธุ์

Mourkioti กล่าวว่า "การคงอยู่เป็นเวลานานของ FAP ที่เป็นโรคภายในกล้ามเนื้อที่สร้างใหม่ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมของกล้ามเนื้อใน FOP ซึ่งช่วยลดการงอกของกล้ามเนื้อและช่วยให้ FAP ที่มากเกินไปมีส่วนทำให้เกิดกระดูกนอกโครงร่าง"

"นี่เป็นมุมมองใหม่อย่างสมบูรณ์เกี่ยวกับการก่อตัวของกระดูกส่วนเกิน - และจะป้องกันได้อย่างไร"

เป้าหมายปัจจุบันสำหรับการรักษา FOP มุ่งเน้นไปที่การชะลอการเจริญเติบโตของกระดูกส่วนเกิน

งานวิจัยนี้อาจให้ทิศทางใหม่ที่สำคัญ

“เราขอเสนอว่าการแทรกแซงการรักษาควรพิจารณาส่งเสริมศักยภาพการสร้างใหม่ของกล้ามเนื้อร่วมกับการลดการสร้างกระดูกนอกมดลูก” ชอร์และมูร์คิโอติเขียน

"โดยการระบุทั้งประชากรสเต็มเซลล์และบทบาทของพวกมันในต้นกำเนิดของ FOP มีความเป็นไปได้ของการรักษาที่เพิ่มขึ้นอย่างมาก"

การศึกษานี้ได้รับการสนับสนุนจากสถาบันโรคข้ออักเสบและกระดูกและกล้ามเนื้อและผิวหนังแห่งชาติ (R01-AR041916-15S1, F31-AR069982) สถาบันสุขภาพแห่งชาติ (R01-AR071399, NIH P30-AR069619) และ International Fibrodysplasia Ossificans Progressiva Association (ไอเอฟโอพา).

ผู้เขียนคนอื่น ๆ ในการศึกษา ได้แก่ Alexandra Stanley, Elisia Tichy, Jacob Kocan และ Douglas Roberts

อ่านเพิ่มเติม:

Emergency Live More…Live: ดาวน์โหลดแอปฟรีใหม่สำหรับหนังสือพิมพ์ของคุณสำหรับ IOS และ Android

โรคขาอยู่ไม่สุข: มันคืออะไรและจะรักษาอย่างไร

โรคที่หายาก: Bardet Biedl Syndrome

โรคที่หายาก: ผลบวกของการศึกษาระยะที่ 3 สำหรับการรักษาภาวะนอนไม่หลับที่ไม่ทราบสาเหตุ

ที่มา:

แพทยศาสตร์เพนน์