hirdetés
2019. november. 12., kedd - Jónás, Renátó.
hirdetés

 

Epigenetikus kommunikáció és krónikus fájdalom

A Nemzetközi Humán Epigenom Konzorcium első publikációi szerint a hálózatelmélet és az internet működésének gyakorlati példái segítenek megérteni az epigenetikus kommunikációs hálózat működését.

hirdetés

Az Európai Unió által finanszírozott Blueprint Konzorcium és Nemzetközi Humán Epigenom Konzorcium célja az epigenom feltárása – a kutatók a közelmúltban elkezdték nyilvánosságra hozni az első eredményeiket. A Cell Reports című szaklapban megjelent tanulmány létrehozásában a berlini Max Planck molekulárgenetikai intézet kutatói és a Spanyol Nemzeti Rákkutató Intézet strukturális komputációs biológiai munkacsoportja működtek közre.

Mint a tanulmány – Epigenomic Co-localization and Co-evolution Reveal a Key Role for 5hmC as a Communication Hub in the Chromatin Network of ESCs – utolsó szerzője, Alfonso Valencia elmondja, munkájuk során a hálózatelméletet használták fel ahhoz, hogy létrehozzák és tanulmányozzák az első epigenetikus kommunikációs hálózati térképet.

Az epigenetikai jelek révén dől el, hogy a genom mely része van be-, illetve kikapcsolt állapotban, azaz mely gének láthatók a sejt számára, így pl. az is, hogy az embrionális fejlődés során mely őssejtekből milyen szerv sejtjei (pl. pajzsmirigy- vagy májsejtek) alakulnak ki.

Az epigenetikus kommunikációs hálózat felrajzolásához Alfonso Valencia és munkatársai a citozin-bázisok 3 féle kémiai módosítását, 13 féle hisztonmodifikációt, valamint 61 féle DNS-hez kötődő proteint vizsgáltak (egér embrionális őssejteket használtak), és az irodalomból összegyűjtötték az előfordulásukkal kapcsolatos adatokat. A teljes genomra kiterjedő lokalizációs adatokból, valamint a génregulációs és sejtidentitással kapcsolatos információból az epigenetikus kommunikáció hálózatát olyan matematikai algoritmusok segítségével alkották meg, amik honlapok népszerűségét és hatását mérik (pl. Wikipedia vagy Facebook). A felrajzolt hálózat egy olyan kommunikációs modellen nyugszik, amiben a hiszton- és citozin-modifikációk epigenetikai jelnek minősülnek, a kromatinhoz asszociált proteinek pedig ezen jelek emittereiként/kibocsátóiként vagy vevőiként szerepelnek.

Az eredmények szerint a legbefolyásosabb hálózati csomópont az őssejtek epigenetikus kommunikációjában az 5-hidroximetil-citozin (5hmC), ami a DNS-demetilációt a nukleoszóma-remodeláló komplexekhez és a pluripotenciát biztosító transzkripciós faktorokhoz kapcsolja. Az 5hmC ezeken a kapcsolatokon keresztül szabályozza a kromatin tömörségét, a sejtdifferenciálódást és a sejt metabolizmusát, magyarázza Valencia.

A hálózat fehérjéinek filogenetikai analízise is az 5hmC központi szerepére utal, fejtegeti a genetikus; a következő lépésben pedig azt kell kideríteni, vajon a többi sejttípusban is így van-e.

Az jelenleg is ismert, hogy a neuronokban és egyes tumorsejtekben is sok az 5hmC, és hogy a rákos sejtek rendelkeznek őssejtszerű tulajdonságokkal. Ha bebizonyosodik, hogy a tumorsejtek epigenetikus kommunikációs hálózata is az őssejtekéhez hasonlóan működik, akkor szabályozásukkal kapcsolatban is hasznosítható modellhez jutunk. A klinikai transzláció is lehetséges: az onkológiai gyógyszerfejlesztés jelentős ága törekszik a tumorok epigenetikus módosítására.

A krónikus fájdalom epigenetikája

Mások a krónikus fájdalom és az epigenetikai módosulások kapcsolatát vizsgálják. Jelenleg a 6 hónapnál tovább tartó fájdalom kezelésére alig rendelkezünk eszközökkel, ezért is lehet fontos az egyesült államokbeli McGill Orvosegyetem kutatóinak eredménye, miszerint a krónikus fájdalom több ezer gén működését megváltoztatva újraprogramozza nemcsak a neuronok, de az immunsejtek működését is (Overlapping signatures of chronic pain in the DNA methylation landscape of prefrontal cortex and peripheral T cells; Scientific Reports). Mint Moshe Szyf utolsó szerző elmondja, további epigenetikai elemzések azt is kideríthetik, hogy olyan más szervrendszerek is érintettek lehetnek krónikus fájdalom során, amiket normál esetben nem kötünk össze a fájdalommal. A kutatók reményei szerint a krónikus fájdalom által kiváltott epigenetikai módosulások egy része gyógyszercélponttá is válhat.

Dr. Kazai Anita
a szerző cikkei

hirdetés
Olvasói vélemény: 0,0 / 10
Értékelés:
A cikk értékeléséhez, kérjük először jelentkezzen be!
hirdetés
hirdetés

Könyveink