В некоторой степени почки обладают способностью восстанавливаться после травматических событий или различных болезней. Однако, может произойти переход от полноценного внутреннего ремонта к неполному ремонту, который приводит к необратимому повреждению тканей и развитию хронической болезни почек (ХБП).
Команда ученых во главе с сотрудниками Массачусетской больницы общего профиля (MGH) в своем исследовании использовала органоиды (органеллы - постоянные компоненты клеток, необходимые для их жизни) клеток почек, полученные из стволовых клеток человека.
Целью их работы была идентификация генов, которые важны для поддержания полноценного ремонта (восстановления) почек. Результаты своей работы ученые опубликовали в Журнале Science Translational Medicine. Они считают, что их исследование может привести к новым целям для предотвращения или лечения ХБП.
Хотя в более ранних исследованиях на животных были выявлены различные факторы, участвующие в восстановлении почек, перевод этих результатов в клиническую практику был затруднен, поскольку многие методы лечения, считающиеся безопасными и эффективными на животных, впоследствии оказались токсичными или неэффективными в клинических испытаниях с участием человека.
Но органоиды почек человека, которые похожи на миниатюрные почки, могут помочь ученым избежать этих неудач.
Когда ученые подвергли органоиды почек человека воздействию химиотерапевтическим препаратом - цисплатином, который используется при лечении злокачественных опухолей и может повреждать почки, то ученые заметили изменение экспрессии (активности) 159 генов и 29 сигнальных путей в клетках почек, которые подвергались внутреннему ремонту.
Многие из идентифицированных ими генов были активированы во время внутреннего ремонта, но их экспрессия (активность) снизилась по мере нарастания повреждения почек и стало необратимым.
Большинство из этих генов кодируют белки, которые играют роль в репарации ДНК (восстановлении), когда ДНК повреждается. Дополнительные эксперименты на мышах с поврежденными почками и при биопсии почек человека подтвердили результаты, обнаруженные в органоидах почек.
Наибольшую роль в репарации ДНК играли 2 гена - FANCD2 и RAD51.
Наконец, с помощью скрининговых тестов различных веществ ученые смогли идентифицировать соединение, известное как SCR7 (ингибитор ДНК-лигазы IV), которое помогло поддерживать активность генов FANCD2 и RAD51 для поддержания нормального восстановления тканей и предотвращения прогрессирования ХБП в модели повреждения органоидов.
"Мы показали, что активация механизма репарации ДНК может помочь поддерживать здоровый статус почек", - говорит автор исследования Рюдзи Моризане, доктор медицинских наук, сотрудник отдела нефрологии в MGH. "В будущем этот подход может стать новым терапевтическим вариантом для пациентов с хронической болезнью почек".
Что способствует активации гена FANCD2
Из двух наиболее важных генов для репарации ДНК в случае восстановления тканей почек, наибольший интерес вызывает ген FANCD2. А вот ген RAD51 является спорным, так как известно его участие в развитии многих злокачественных опухолей и слишком большая активация этого гена может быть опасной.
Некоторые вещества, способствующие активации гена FANCD2:
Некоторые вещества, снижающие активность гена FANCD2:
Исследование: https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.abj4772
ЕЩЕ БОЛЬШЕ ПОЛЕЗНОЙ ИНФОРМАЦИИ О ГЕНАХ
Если вам понравилась статья - поставьте "лайк" или поделитесь этой информацией со своими друзьями.
