تعديل الجين يجعل العضلات أقوى مرتين

18 تشرين الثاني، 2011

تعديل الجين يجعل العضلات أقوى مرتين

يجد علماء Salk والمتعاونون معهم وسيلة جديدة لعلاج تنكس العضلات لدى الأشخاص الذين لا يستطيعون ممارسة الرياضة

18 تشرين الثاني، 2011

لا جولا ، كاليفورنيا — ابتكر فريق دولي من العلماء فئران وديدان فائقة القوة وعالية التحمل عن طريق قمع مثبط طبيعي لنمو العضلات ، مما يشير إلى أن علاجات تنكس العضلات المرتبط بالعمر أو الوراثة في متناول اليد.

كان المشروع عبارة عن تعاون بين الباحثين في معهد سالك للدراسات البيولوجية ، ومؤسستين سويسريتين ، مدرسة الفنون التطبيقية الاتحادية لوزان (EPFL) و جامعة لوزان.

وجد العلماء أن مثبطًا صغيرًا قد يكون مسؤولاً عن تحديد قوة عضلاتنا. من خلال العمل على منظم الجينوم (NCoR1) ، تمكنوا من تعديل نشاط جينات معينة ، وخلق إجهاد من الفئران القوية التي كانت عضلاتها ضعف قوة عضلات الفئران العادية.

"توجد الآن طرق لتطوير عقاقير للأشخاص غير القادرين على ممارسة الرياضة بسبب السمنة أو المضاعفات الصحية الأخرى ، مثل مرض السكري وعدم القدرة على الحركة والضعف ،" رونالد إم إيفانز، وهو أستاذ في Salk's معمل التعبير الجينيالذي قاد فريق سالك. "يمكننا الآن هندسة شبكات جينية محددة في العضلات لإعطاء فوائد التمرين للفئران المستقرة."

يقول يوهان أويركس ، المؤلف الرئيسي من EPFL ، إن الجزيئات مثل NCoR1 هي مكابح جزيئية تقلل من نشاط الجينات. يمكن أن يؤدي تحرير الفرامل عن طريق الطفرات أو المواد الكيميائية إلى إعادة تنشيط الدوائر الجينية لتوفير المزيد من الطاقة للعضلات وتعزيز نشاطها.

في مقال ظهر الأسبوع الماضي في المجلة الموبايل وأبلغ باحثو Salk والمتعاونون معهم عن نتائج التجارب التي أجريت بالتوازي على الفئران والديدان الخيطية. من خلال التلاعب الجيني بنسل هذه الأنواع ، تمكن الباحثون من قمع NCoR1 ، الذي يعمل بشكل طبيعي على منع تراكم أنسجة العضلات.

في حالة عدم وجود المانع ، تطورت الأنسجة العضلية بشكل أكثر فاعلية. أصبحت الفئران المصابة بالطفرة ماراثونًا حقيقيًا ، قادرة على الجري بشكل أسرع ولمدة أطول قبل أن تظهر عليها أي علامات التعب. في الواقع ، كانوا قادرين على قطع ما يقرب من ضعف المسافة التي قطعتها الفئران التي لم تتلق العلاج. كما أظهروا تحملاً أفضل للبرودة.

على عكس التجارب السابقة التي ركزت على "المسرعات الجينية" ، يُظهر هذا العمل أن كبت المثبط طريقة جديدة لبناء العضلات. أكد الفحص تحت المجهر أن الألياف العضلية للفئران المعدلة أكثر كثافة ، وأن العضلات أكثر كتلة ، وأن الخلايا في الأنسجة تحتوي على أعداد أكبر من الميتوكوندريا ، وهي عضيات خلوية توفر الطاقة للعضلات.

كما لوحظت نتائج مماثلة في الديدان الخيطية ، مما سمح للعلماء باستنتاج أن نتائجهم يمكن أن تكون قابلة للتطبيق على مجموعة كبيرة من الكائنات الحية.

لم يكتشف العلماء بعد أي آثار جانبية ضارة مرتبطة بإزالة مستقبلات NCoR1 من أنسجة العضلات والدهون. على الرغم من أن التجارب تضمنت التلاعب الجيني ، فإن الباحثين يدرسون بالفعل جزيئات الأدوية المحتملة التي يمكن استخدامها لتقليل فعالية المستقبلات.

يقول الباحثون إن نتائجهم هي علامة فارقة في فهمنا لبعض الآليات الأساسية للكائنات الحية ، ولا سيما الدور الذي لم يتم دراسته كثيرًا لكابحات الجسم - وهي الجزيئات التي تمنع التعبير عن الجينات. بالإضافة إلى ذلك ، يقدمون لمحة عن التطبيقات العلاجية المحتملة على المدى الطويل.

يقول أويركس: "يمكن استخدام هذا لمكافحة ضعف العضلات لدى كبار السن ، والذي يؤدي إلى السقوط ويساهم في دخول المستشفى". "بالإضافة إلى ذلك ، نعتقد أنه يمكن استخدام هذا كأساس لتطوير علاج للحثل العضلي الوراثي."

وأضاف أنه إذا تم تأكيد هذه النتائج على البشر ، فلا شك في أنها ستجذب اهتمام الرياضيين وكذلك الخبراء الطبيين.

عن معهد سالك للدراسات البيولوجية:
معهد سالك للدراسات البيولوجية هو أحد المؤسسات البحثية الأساسية البارزة في العالم ، حيث يقوم أعضاء هيئة التدريس المشهورون دوليًا بالتحقيق في أسئلة علوم الحياة الأساسية في بيئة فريدة وتعاونية وإبداعية. من خلال التركيز على الاكتشاف وتوجيه الأجيال القادمة من الباحثين ، يقدم علماء Salk مساهمات رائدة لفهمنا للسرطان والشيخوخة والزهايمر والسكري والأمراض المعدية من خلال دراسة علم الأعصاب وعلم الوراثة وبيولوجيا الخلايا والنباتات والتخصصات ذات الصلة.

تم الاعتراف بإنجازات أعضاء هيئة التدريس بالعديد من الأوسمة ، بما في ذلك جوائز نوبل والعضويات في الأكاديمية الوطنية للعلوم. تأسس المعهد في عام 1960 من قبل رائد لقاح شلل الأطفال جوناس سالك ، وهو مؤسسة مستقلة غير ربحية ومعلم معماري.

لمزيد من المعلومات:
الموبايل
المؤلفون: Hiroyasu Yamamoto؛ إيفان جي ويليامز لوران مشيرود كارليس كانتو ويوي فان مايكل داونز كريستوف هيليغون جرانت د باريش بياتريس ديسفيرني رونالد إم إيفانز كريستينا شونجانس يوهان أويركس
NCoR1 هو معدل فسيولوجي محفوظ لكتلة العضلات ووظيفة الأكسدة