Các bệnh hiếm gặp: Fibrodysplasia ossificans Progressiva (FOP), một nghiên cứu từ Đại học Pennsylvania
Fibrodysplasia ossificans Progressiva (FOP) là một căn bệnh hiếm gặp, đặc trưng bởi sự phát triển rộng rãi của xương bên ngoài khung xương bình thường, làm mất đi các phản ứng bình thường của cơ thể đối với ngay cả những chấn thương nhỏ.
Nó dẫn đến cái mà một số người gọi là “bộ xương thứ hai”, khóa chuyển động của khớp và có thể khiến bạn khó thở.
Tuy nhiên, nghiên cứu mới trên chuột của nhóm nghiên cứu tại Trường Y Perelman thuộc Đại học Pennsylvania cho thấy việc hình thành xương ngoài xương có thể không phải là nguyên nhân duy nhất gây ra bệnh.
Khả năng tái tạo mô cơ bị suy giảm và kém hiệu quả dường như mở ra cánh cửa cho xương không mong muốn hình thành ở những nơi mà cơ mới sẽ xuất hiện sau chấn thương.
Khám phá này mở ra khả năng theo đuổi các liệu pháp mới cho FOP và đã được xuất bản ngày hôm nay trên tạp chí NPJ Regenerative Medicine
Tác giả chính của nghiên cứu, Foteini Mourkioti, tiến sĩ, trợ lý giáo sư về Phẫu thuật chỉnh hình và Tế bào cho biết: “Mặc dù chúng tôi đã đạt được những bước tiến lớn để hiểu rõ hơn về căn bệnh này, nhưng công trình này cho thấy sinh học cơ bản có thể cung cấp những hiểu biết sâu sắc về các liệu pháp y học tái tạo Sinh học Phát triển, đồng thời là đồng giám đốc của Viện Y học Tái tạo Penn, Chương trình Cơ xương.
“Từ phòng thí nghiệm, giờ đây chúng tôi có thể chứng minh rằng có tiềm năng cho một lĩnh vực trị liệu hoàn toàn mới cho những bệnh nhân mắc chứng bệnh hiểm nghèo này.”
Khoảng 15 năm trước, các nhà nghiên cứu tại Penn - bao gồm đồng tác giả của nghiên cứu này, Eileen Shore, tiến sĩ, giáo sư về phẫu thuật chỉnh hình và di truyền và đồng giám đốc của Trung tâm nghiên cứu về FOP và các rối loạn liên quan - đã phát hiện ra rằng một đột biến trong Gen ACVR1 chịu trách nhiệm về FOP.
Trong nghiên cứu đó, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng đột biến đã làm thay đổi các tế bào trong cơ và mô liên kết, điều hướng các tế bào trong mô hoạt động giống như tế bào xương, dẫn đến hình thành xương ngoài mới và không cần thiết trong cơ thể.
“Tuy nhiên, trong khi các cuộc điều tra về cách thức đột biến FOP thay đổi quy định quyết định số phận tế bào đã được theo đuổi rộng rãi trong những năm gần đây, người ta ít chú ý đến tác động của đột biến gen đối với cơ và tác động của nó đối với các tế bào sửa chữa chấn thương cơ, ”Shore nói.
“Chúng tôi tin rằng việc theo đuổi nghiên cứu trong lĩnh vực này có thể cung cấp manh mối không chỉ để ngăn ngừa sự hình thành thêm xương mà còn để cải thiện chức năng và tái tạo cơ, mang lại sự rõ ràng mới cho toàn bộ FOP.”
Các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu cơ bắp của những con chuột có cùng một đột biến trong gen ACVR1 mà những người bị FOP có
Họ tập trung vào hai loại tế bào gốc mô cơ cụ thể: fibro-adipogenetic progenitors (FAPs) và tế bào gốc cơ (MuSCs).
Thông thường, việc sửa chữa chấn thương cơ đòi hỏi sự cân bằng cẩn thận của hai loại tế bào này.
Mô bị thương phản ứng bằng cách mở rộng các tế bào FAP, được chỉ định để tuyển dụng các tế bào gốc cơ bắp để tái tạo mô cơ bị tổn thương.
Sau khoảng ba ngày, FAPs chết đi, công việc của họ đã hoàn thành.
Đồng thời, MuSCs chuyển đổi sang trạng thái trưởng thành hơn, biệt hóa hơn, được gọi là sợi cơ, rất cần thiết cho chuyển động có tổ chức của cơ bắp của chúng ta.
Ở những con chuột mang đột biến ACVR1 mà Mourkioti, Shore và các đồng tác giả của chúng đã nghiên cứu, quá trình apoptosis - quá trình tế bào FAP chết đi như một phần của quá trình tái tạo cơ thích hợp - đã chậm lại đáng kể, dẫn đến sự hiện diện nhiều FAP so với bình thường. tuổi thọ.
Điều này đã thay đổi sự cân bằng của họ với MuSC.
Các mô bị thương cũng cho thấy khả năng trưởng thành của tế bào gốc cơ bị giảm sút và kết quả là các sợi cơ nhỏ hơn đáng kể ở chuột mang đột biến ACVR1 so với sợi cơ ở chuột không có đột biến.
Mourkioti cho biết: “Sự tồn tại kéo dài của FAP bị bệnh trong cơ tái tạo góp phần làm thay đổi môi trường cơ trong FOP, làm giảm khả năng tái tạo cơ và cho phép FAP quá dồi dào góp phần hình thành xương ngoài xương,” Mourkioti nói.
“Điều này cung cấp một cái nhìn hoàn toàn mới về cách hình thành xương ngoài xương thừa - và cách ngăn chặn nó.”
Các mục tiêu hiện tại để điều trị FOP tập trung vào việc làm chậm sự phát triển của xương ngoài xương
Nghiên cứu này có thể cung cấp một hướng mới quan trọng.
Shore và Mourkioti viết: “Chúng tôi đề xuất rằng các can thiệp điều trị nên xem xét việc thúc đẩy tiềm năng tái tạo của cơ bắp cùng với việc giảm hình thành xương ngoài tử cung.
“Bằng cách giải quyết cả quần thể tế bào gốc và vai trò của chúng trong nguồn gốc của FOP, có khả năng tăng cường các liệu pháp điều trị.”
Nghiên cứu này được hỗ trợ bởi Viện Quốc gia về Bệnh khớp và Cơ xương và Da (R01 ‐ AR041916‐15S1, F31-AR069982), Viện Y tế Quốc gia (R01 ‐ AR071399, NIH P30-AR069619) và Hiệp hội Fibrodysplasia Ossificans Progressiva Quốc tế (IFOPA).
Các tác giả khác trong nghiên cứu bao gồm Alexandra Stanley, Elisia Tichy, Jacob Kocan và Douglas Roberts.
Đọc thêm:
Hội chứng chân không yên: Nó là gì và làm thế nào để điều trị nó
Các bệnh hiếm gặp: Hội chứng Bardet Biedl
Các bệnh hiếm gặp: Kết quả khả quan của một nghiên cứu giai đoạn 3 để điều trị chứng mất ngủ vô căn