Zespół Nagera, czyli NS, to rzadka choroba genetyczna, która wpływa na rozwój twarzy i kończyn, zwykle powodując anomalie w strukturach kostnych szczęk, policzków i dłoni. Ponieważ kiedykolwiek zgłoszono występowanie mniej niż 100 przypadków, niewiele wiadomo na temat tej choroby poza faktem, że mutacje w genie SF3B4 geny są jego główną przyczyną. W najnowszym badaniu udostępnionym online 15 września 2024 r. i ukaże się w listopadowym numerze magazynu International Journal of Biological Macromoleculesnaukowcy z Uniwersytetu Kiusiu opracowali wygodne podejście do badania mechanizmów leżących u podstaw tej niezwykle rzadkiej choroby.
Podczas badania chorób lub genów związanych z chorobami często najlepszym podejściem jest wykorzystanie modeli zwierzęcych. Danio pręgowany jest jednym z powszechnie używanych modeli zwierzęcych. Dzieje się tak dlatego, że wiele zaburzeń genetycznych dotykających ssaki wpływa na danio pręgowanego praktycznie w ten sam sposób, co pozwala naukowcom rzucić światło na istotę złożonych chorób.
W niniejszym badaniu naukowcy zauważyli, że cechy genetyczne i embrionalne rozwoju twarzy i czaszki u danio pręgowanego są podobne do cech u ssaków. To z kolei sugerowało, że danio pręgowany można wykorzystać do modelowania NS.
W związku z tym międzynarodowy zespół badawczy kierowany przez profesora nadzwyczajnego Williama Ka Fai Tse z Wydziału Rolnictwa Uniwersytetu Kiusiu zmodyfikował genetycznie danio pręgowanego tak, aby był nosicielem zmutowanego genu sf3b4, co spowodowało stan bardzo podobny do ludzkiego NS. „Nasza grupa wykorzystała model danio pręgowanego, aby odkryć patogenezę tej rzadkiej choroby twarzoczaszki. Naszym celem było zidentyfikowanie cząsteczek, które odgrywają kluczową rolę w rozwoju i postępie choroby, wraz z potencjalnymi terapiami zmniejszającymi jej nasilenie” – wyjaśnia dr Zulvikar Syambani Ulhaq, stypendysta JSPS Invitational Research Fellow na Uniwersytecie Kyushu i pierwszy autor badania.
Po opracowaniu modelu zwierzęcego zespół przeprowadził obszerną serię eksperymentów w celu porównania okazów zmutowanych i niezmutowanych.
Po dokładnych analizach stresu komórkowego, struktury kości i apoptozy naukowcy ustalili to sf3b4– danio pręgowany z niedoborem ma obniżony poziom genu fgf8. To z kolei wpływa na wzór ekspresji rodzaju komórek zwanych komórkami grzebienia nerwowego (NCC). NCC odgrywają zasadniczą rolę we wczesnym rozwoju struktury twarzy, a ich rozregulowanie może być silnie powiązane z cechami NS.
Co więcej, zespół odkrył, że apoptozę wywołaną nadmiernym stresem oksydacyjnym wykryto w większym stopniu sf3b4-niedobór danio pręgowanego, prawdopodobnie przyczyniający się do patogenezy NS. Co ważniejsze, wstrzyknięcie zmutowanemu danio pręgowanemu FGF8 pochodzenia ludzkiego znacznie zmniejszyło cechy NS, co wskazuje na potencjalną strategię terapeutyczną tej choroby.
Tse podkreśla znaczenie prowadzenia badań podstawowych w zakresie mniej zbadanych chorób, ponieważ drobne spostrzeżenia, które gromadzimy, mogą mieć ogromne znaczenie w życiu osób nimi dotkniętych. Wyjaśnia dalej: „W przeciwieństwie do raka czy cukrzycy, rzadkie choroby, takie jak NS, nie są priorytetowymi celami badawczymi firm farmaceutycznych, a małe grupy chorych na nie są zawsze pomijane. Nasza praca rzuca ważne światło na tę chorobę i może przynieść nadzieję tym, którzy pacjentów.”
Grupa Tse przyjmuje współpracę i darowizny od różnych stron, od lekarzy klinicznych, pacjentów, rodzin po badaczy podstawowych. „Jeśli zgadzasz się z naszą koncepcją i chciałbyś przyczynić się do badań podstawowych nad chorobami rzadkimi, zachęcamy do kontaktu” – mówi.
