Wielu sportowców dobrze wie, że urazy ścięgien są często trudne do leczenia, a naukowców ciekawi dlaczego akurat ten rodzaj kontuzji jest tak niebezpieczny. Nowe badania na zwierzętach sugerują, że gen, który odgrywa ważną rolę w rozwoju ścięgna we wczesnym okresie życia może również być bardzo znaczący w utrzymaniu zdrowej tkanki u dorosłych. Zespół odpowiedzialny za odkrycie sugeruje, że w przyszłości pacjentom będziemy mogli zaoferować specjalną terapię genową w chorobach i urazach ścięgien.
Zespół, składający się z naukowców z japońskiego Tokyo Medical and Dental University oraz Japan Science and Technology Agency, ogłosił swoje odkrycie na łamach Proceedings of National Academy of Sciences (PNAS).
"Nasze odkrycia powinny pomóc w zrozumieniu patogenezy tej choroby i dostarczyć wskazówek terapeutycznych."
Ścięgna składają się z ciasnych wiązek włókien kolagenu i elastyny, których sprężystość i elastyczność czyni ścięgna mocne i giętkie.Jednakże, w momencie gdy ścięgno jest już rozwinięte u dorosłych, między włóknami znajduje się tylko niewielka liczba żywych komórek.Brak komórek oznacza, że w tkance znajduje się tylko kilka "fabryk" produkujących białka potrzebne do gojenia uszkodzonej tkanki.
Nowe badanie rozszerza wnioski z poprzedniego badania. Gen o nazwie MKx, który koduje czynnik transkrypcyjny Mohawk (MKX), aktywny podczas tworzenia zarodków, instruuje komórki do różnicowania się w tkankę ścięgnistą. Prof. Asahara i jego współpracownicy badając model szczurzy odkryli, że MKx jest również aktywny u dorosłych osobników, czyniąc ścięgna mocnymi i zdrowymi. Naukowcy odkryli, że brak MKx przyspiesza tworzenie komórek chrzęstnych lub kostnych, co prowadzi do "wapnienia" ścięgien.
Inną interesującą obserwacją było to, że MKx wydaje się mieć znaczenie w wykrywaniu naprężenia mechanicznego w ścięgnach i generowaniu odpowiedzi, która utrzymuje ścięgno silne i gotowe do pracy. Gdy ścięgno jest rozciągnięte, czynnik MKX aktywuje tenocyty, komórki, które utrzymują włókna ścięgna. Naukowcy są przekonani, że ich odkrycia doprowadzą do wynalezienia terapii genowych, gdzie MKx umożliwi wzmocnienie ścięgien.
W swoich badaniach, zespół wykorzystał nowe narzędzie do edycji genów zwane CRISPR / Cas9. To samo w sobie jest ważnym osiągnięciem, gdyż komórki macierzyste szczurów nie dają się łatwo manipulować w tego rodzaju badaniach. "Jeśli zrozumiemy molekularne mechanizmy rozwoju ścięgna, wnioski posłużą nam do opracowania nowej terapii regeneracyjnej urazów ścięgien."
Źródło: medicalnewstoday.com
Komentarze
[ z 4]
Jestem pod ogromnym wrażeniem pracy wykonanej przez zespół naukowców z Japońskiego Uniwersytetu Medycznego. Udało im się wynaleźć metodę leczenia, która może budzić ogromne nadzieję w sercach wielu sportowców. Jak wiadomo urazy ścięgien zdarzają się bardzo często w grupie osób uprawiających sport rekreacyjnie, a co dopiero kiedy wspomni się o zawodowcach. Organizmy, a w szczególności układ mięśniowo-szkieletowy ulega niejednokrotnie olbrzymim przeciążeniom i to często w przedłużającym się okresie czasu. Przy wykonywaniu dyscyplin stwarzających ekstremalnie wyczerpujące warunki pracy dla mięśni, więzadeł, ścięgien i innych elementów układu mięśniowo-szkieletowego (jak na przykład triathlon, maratony, ultramaratony, biegi narciarskie i wiele innych) łatwo może dochodzić do mikro uszkodzeń, które w przypadku ograniczenia czasu przeznaczonego na regeneracje lub przy stosowaniu nieodpowiednio dostosowanej diety, która nie dostarcza wszystkich niezbędnych składników pokarmowych jakie są organizmowi niezbędne do uzupełnienia ubytków łatwo może dochodzić do pogłębiania uszkodzeń, aż do całkowitego uszkodzenia struktur mięśniowych, czy więzadłowych. Wydaje mi się, że z nowej metody leczenia osoby uprawiające sport tak rekreacyjnie jak i wyczynowo będą bardzo zadowolone. W końcu możliwość przywrócenia całkowitej sprawności uszkodzonych ścięgien jest marzeniem chyba każdego wyczynowego (i nie tylko) sportowca, który uległ niepożądanej kontuzji. Opracowana przez japońskich naukowców metoda przywracać im będzie nadzieję, na powrót do pełnej sprawności narządu ruchu i możliwość kontynuacji treningów, a także z powodzeniem startu w zawodach. Wielkie, wielkie gratulacje dla zespołu badawczego i oby więcej takich odkryć! Oby jak najszybciej nowa metoda leczenia dotarła również do naszego kraju i oby nasi pacjenci również mogli z niej jak najszybciej korzystać i czerpać z tego profity.
Kolejny artykuł świadczący o tym jak wiele informacji mamy zawartych w genach i jaki niezmiernie istotny wpływ mają one na nasz organizm przez całe życie. Ciekawi mnie jakie będą wskazania do podjęcia takiej terapii genowej. Pojawił się już niedawno artykuł na temat tego, że w sporcie być może już jest stosowana różnego rodzaju terapia genowa jako doping. Dla osób, których takie urazy wiążą się z ogromnym bólem, utratą sprawności fizycznej i niemożności prowadzenia dotychczasowego tryby życia, uważam że takowa terapia byłaby bardzo wskazana. Tylko czy nie przerodzi się to w kolejny sposób zdobywania w nielegalny sposób osiągnięć w sporcie? Specjalna terapia, która wzmocni więzadła, a przez to poprawi działanie i wytrzymałość stawów. Na pewno będzie to kusząca opcja dla osób, które są w stanie zrobić wszystko, aby sięgnąć po stopień na podium.
Tak, z całą pewnością jest to bardzo dobra wiadomość dla niejednego sportowca. Wydaje mi się, że chociaż dla niejednego laika, czy nawet osoby związanej z medycyną, ale nie zagłębiającą się za bardzo w tą dziedzinę nauki, możliwość ingerencji w informację genetyczną komórek człowieka, nawet celem osiągnięcia pozytywnego efektu terapeutycznego wydawać by się mogła przerażającą. Chyba wciąż takiego rodzaju modyfikacje wydają się zbyt mocno ingerującymi w organizm człowieka i wywołują jakiś rodzaj lęku przed nieznanym i przed możliwymi konsekwencjami. Jednak wydaje mi się, że już powoli takie traktowanie terapii genowych ulega zmianie. Jeśli będzie powstawało wciąż tyle nowych, bardzo pozytywnych zastosowań dla leczenia tego typu myślę, że w bardzo krótkim czasie powinno się zwiększyć zaufanie społeczeństwa, a przez to i pacjentów do leczenia tego rodzaju. I w tym miejscu właśnie ciekawa jestem podobnie jak mój poprzednik, w jaki sposób będzie to miało wpływ na rozwój niekoniecznie etycznie właściwej drogi rozwoju medycyny w stronę ulepszania zdrowych organizmów. Jako że dopiero co zakończyły się Igrzyska Olimpijskie w Rio temat terapii genowych stosowanych w ramach dopingu u sportowców wydaje się być dosyć świeży. Czy aby na pewno postęp medycyny nie zostanie wykorzystany do celów tak trywialnych i w tak nieodpowiedzialny sposób, aby celem było tylko i wyłącznie ulepszenie funkcji organizmu człowieka? Jeśli tak i jeśli będzie to czynione w sposób nieodpowiedzialny, obawiałabym się przyszłości genetyki i terapii genowych. Jasne, że teraz sportowcy będą mogli cieszyć się z możliwości jakie da im ten rodzaj gałęzi medycyny i przypuszczam, że z chęcią korzystać będą z możliwości szybkiej i dobrej regeneracji chociażby właśnie uszkodzonych ścięgien. Tylko co czeka przyszłość genetyki, jeśli terapie polegające na wprowadzaniu pewnych modyfikacji w komórce zaczną być stosowane w sposób nieodpowiedzialny? Na przykład celem poprawy przyrostu masy mięśniowej u ciężarowca. Okey, może i terapia genowa umożliwi lepszą regenerację włókien mięśniowych, przyspieszenie ich przyrostu i tak dalej. Ale czy lekarze, którzy podejmą się zadania pracy nad takim sportowcem będą w stanie przewidzieć wszystkie z możliwych konsekwencji i czy będą w stanie im przeciwdziałać, albo zapobiegać negatywnym skutkom? Biorąc już właśnie takiego ciężarowca. Nawet jeśli zmodyfikuje się informację genetyczną komórek opowiadającą za przyrost masy mięśniowej. Okey, będzie on miał ułatwioną pracę jeśli chodzi o budowę tkanki mięśniowej, możliwość podźwignięcia większych ciężarów w krótszym czasie. Może nawet pobicie jakichś rekordów. Ale czy jednocześnie nie będzie też konieczne wprowadzenie zmian w układzie kostnym? Bo co z tego, że mięśnie będą przyrastały szybciej, jeśli kości nie będą w stanie za tym przyrostem nadążyć? Co jeśli dojdzie do pewnego punktu krytycznego, w którym kości zwyczajnie nie będą w stanie poradzić sobie z obciążeniami jakimi będą poddane i dojdzie do pęknięć, ukruszeń, złamań? Tutaj już nie byłabym taka optymistyczna. A jeśli nawet lekarze będą pamiętać, aby stosując nielegalny doping wpływać równomiernie na mięśnie i kości, to czy nie pojawi się problem ze strony innych organów, którego nie przewidzą lub nie będą dysponować możliwościami technologicznymi do modyfikacji? Co z serce, z nerkami, układem oddechowym, naczyniowym? Czy na pewno stosując terapię genową do poprawy sprawności człowieka, nie doprowadzi się do katastrofy? Osobiście jestem całkowicie przeciwna modyfikowaniu informacji genetycznej komórki wyłącznie celem poprawy jej funkcjonowania przy braku istniejących zaburzeń metabolicznych czy czynnościowych. Mam nadzieję, że nie znajdzie się lekarz gotowy podjąć się stosowania terapii genowej u zdrowej osoby. Chociaż chyba w to nie wierzę... Oby jednak miał on tyle rozsądku by nie doprowadzić do katastrofy. Bo gdyby ona jednak się zdarzyła, to sportowiec poddawany zmianą nie byłby jedyną osobą, jaka na tym ucierpi. Ucierpi olbrzymia grupa pacjentów, niewinnych, ale takich którzy mogą utracić możliwość skorzystania z terapii kiedy lęk społeczny obudzi w ludziach sprzeciw i rząd będzie zmuszony do podjęcia jakichś kroków w tej sprawie, które w najgorszym wypadku mogłyby okazać się nawet tak drastyczne, jak całkowite zakazanie stosowania modyfikacji genowych u ludzi. Oby do tego nie doszło i oby terapie genowe były wykorzystywane z powodzeniem u osób chorych i potrzebujących tych ingerencji, jak najdłużej i jak najlepiej.
Rola genetyki we współczesnej medycynie odgrywa coraz większą rolę zarówno jeżeli chodzi o diagnostykę, ale i różnego rodzaju terapie. Coraz więcej mówi się medycynie spersonalizowanej, która opiera się właśnie w dużej mierze na genetyce. Dzięki temu możliwe jest traktowanie każdego pacjenta indywidualnie poprzez optymalny dobór leków oraz ich odpowiedniego dawkowania. Warto wspomnieć, że na przestrzeni lat taka forma terapii staje się coraz tańsza, a przez co dostępniejsza, a być może już niedługo będzie standardem w postępowaniu terapeutycznym. Dzięki wiedzy z zakresu genetyki możliwe jest określenie, którzy pacjenci są bardziej narażeni na rozwój konkretnych nowotworów. Wśród nich wymienia się raka piersi, jajnika, czy też jelita grubego. 82 procent pacjentów z nowotworem jelita grubego jest obciążonych genetycznie. Taka wiedza powinna być sygnałem dla ogromnej liczby osób, że konieczne jest regularne badanie się, a także . wykonanie badań diagnostycznych, które pozwolą na odpowiednio wczesne przeprowadzenie terapii, polegającej na wycinaniu polipów. Jeżeli chodzi o terapię genową w przypadku raka jelita grubego mówi się o genie BRAF. Leczenie pacjentów z przerzutową postacią tego nowotworu wymaga diagnostyki molekularnej. W naszym kraju analizuje się wspomniany gen BRAF, a także KRAS i NRAS. W pierwszym etapie badania dokonuje się z guza pierwotnego, a w dalszej kolejności z przerzutów zlokalizowanych w wątrobie i innych częściach organizmu. Część mutacji, których jest oznaczanych u pacjentów ma wartość prognostyczną dla rozwoju procesu nowotworowego. Stwierdzenie mutacji w genie BRAF wiąże się z gorszym rokowaniem w przypadku zaawansowanej postaci jelita grubego. Konsekwencją tej mutacji jest bardzo silna stymulacja komórek do namnażania się i inwazji. Szybciej dochodzi do jego progesji i większej ilości przypadków przyczynia się do powstawania przerzutów. Rak jelita grubego z mutacją BRAF wykazuje oporność w przypadku niektórych form leczenia systemowego. Jeżeli chodzi o mutację KRAS to wymaga ona dalszych analiz, ale obserwuje się pewną zależność w przypadku przeżycia pacjentów. Według naukowców z naszego kraju genów odpowiedzialnych za rozwój raka prostaty i raka piersi jest 14. Każdy z nich może zostać uszkodzony w wielu tysiącach miejsc. Przykładowo w przypadku mutacji genu BRCA1, dochodzi do zwiększonego ryzyka rozwoju raka piersi oraz jajnika. Miejsc takich mutacji jest w przypadku tego genu około 2400. W przypadku raka piersi ryzyko dotyczy 13 procent kobiet, natomiast w przypadku 80 procent istotną rolę odgrywa podłoże genetyczne. Istotnym krokiem w przypadku terapii tego nowotworu było wprowadzenie odpowiednich leków, u pacjentek z nadmierną ekspresją genu HER2. Bardzo korzystne jest także taka forma leczenia w przypadku czerniaka. Skuteczność w tym wypadku wynosi około 60-70 procent, natomiast jeżeli chodziło o chemioterapię to wskaźnik ten wynosił około 6 procent. Mówi się o tym, że w naszym kraju co czwarta osoba zachoruje na nowotwór, ponieważ jest obciążona genetycznie. Rodzinne ryzyko ich wystąpienia związane jest z około 60 genami. Istnieje możliwość ich przeanalizowania w czasie jednego badania i trwa to około 4 tygodni. Konieczne jest aby zwiększyć możliwości dostępu do tego typu badań w naszym kraju, a także specjalistów, których na chwilę obecną jest około 80. W ostatnim czasie coraz więcej mówi się zastosowaniu terapii genowej w przypadku chorób oczu. Wśród nich wymienia się wrodzoną ślepotę Lebera oraz zwyrodnienia barwnikowego siatkówki, które w przypadku braku terapii prowadzą do całkowitej utraty wzroku. Bardzo wiele w ostatnim czasie mówi się o rdzeniowym zaniku mięśni (SMA). W naszym kraju zostały podjęte działania, których celem jest zapewnienie refundacji leku, który może okazać się bardzo skuteczny w tym schorzeniu. Terapia oparta na tym leku jest związana z wprowadzeniem obcego DNA do komórek gospodarza. Jest on podawany drogą dożylną, za pomocą nośnika, którym w tym wypadku jest wirusa i polega na dostarczeniu prawidłowo funkcjonującej kopii genu SMN1. Osoba, która choruje na SMA, nie ma tego genu, lub działa on w nieprawidłowy sposób. Wprowadzenie prawidłowej kopii genu sprawia, że w organizmie produkowana jest większa ilość białka SMN. Jak do tej pory wykazano, że dostarczenie jednorazowej dawki leku wystarczyło do poprawy stanu zdrowia chorego. Badania co prawda były przeprowadzone 5 lat temu, jednak do tej pory efekt zastosowanej terapii cały czas się utrzymuje. Również w przypadku tej choroby istotne jest przeprowadzanie przesiewowych badań diagnostycznych. Dzięki takim badaniom możliwe jest wychwycenie około 95 procent dzieci, u których może dojść do rozwoju tego schorzenia. Odpowiednio wcześnie przeprowadzona terapia, przed wystąpieniem pierwszych objawów może okazać się kluczowa. Pozwoli to dzieciom na normalny, prawidłowy rozwój. Należy również wspomnieć, że w takim wypadku dziecko musi być objęte wielospecjalistyczną opieką, a także przechodzić odpowiednią rehabilitację. Jeżeli chodzi o inżynierię genetyczną w dzisiejszych czasach to należałoby wspomnieć o pandemii wywołanej koronawirusem. Jak się okazuje może okazać się na kluczowa w szybkim opracowaniu skutecznej szczepionki, która pozwoli na wytworzenie odporności przeciwko temu wirusowi. W pierwszej kolejności jeżeli mówimy o genetyce to należy wspomnieć, że pewne mutacje w naszym genomie mogą sprawić, że ryzyko zachorowania na COVID-19 będzie większe, a przebieg tej choroby cięższy. Szczególna uwaga naukowców skierowana jest na geny ACE2 i HLA. Uzyskane do tej pory wyniki badań sugerują istotną rolę genów występujących na chromosomie 3, którego część koduje białka biorące udział w złożony proces infekcji koronawirusem. Wracając do szczepionek przeciwko korowirusowi należy wspomnieć, że bardzo dobrym posunięciem było podanie informacji na temat jego sekwencji genetycznej. Pozwoliło to naukowcom na pracę bez wirusów. Dzięki temu ośrodki na całym świecie mogły szybciej podjąć pracę, której założeniem jest stworzenie skutecznej szczepionki. Technologia ta jest prostsza i można ją przeprowadzić bez zachowywania istotnych zasad bezpieczeństwa, które w dużej mierze mogłyby utrudnić pracę naukowcom. Praca nad materiałem genetycznym daje też dużo większe możliwości modyfikacji. W teorii wprowadzenie materiału genetycznego do komórek sprawia się, że możliwe jest naśladowanie cyklu komórkowego. Dzięki temu możliwe jest wytworzenie skuteczniejszej odpowiedzi niż w przypadku klasycznych szczepionek. Tradycyjne szczepionki od tych opartych na kwasach nukleinowych różnią się tym, że zawierają one atenuowane lub inaktywowane wirusy, bądź ich fragmenty. Ich zadaniem jest naśladowanie fragmentu wirusa. Zawierając jego antygen przyczyniają się do wywołania odporności. Z kolei cząsteczki oparte na materiale genetycznym w postaci RNA czy DNA są swego rodzaju informacją dotyczącą szczepionki, która dopiero powstanie w naszym organizmie. Odpowiednia informacja jest dostarczana do komórek organizmu, w których powstaje ta właśnie szczepionka. Niestety wadą szczepionek opartych na materiale genetycznym jest to, że wciąż są to metody pionierskie. Ponadto mRNA jest materiałem, który w łatwy sposób może ulec degradacji. Prawdopodobnie konieczne będzie zapewnienie bardzo niskich temperatur podczas transportu. Jeżeli chodzi o polskich naukowców to warto jest wspomnieć o tym, że jakiś czas temu przeprowadzali oni pracę nad technologią interferencji RNA, które może być wykorzystywana w przypadku leczenia choroby Huntingtona. Ta forma terapii może pozwolić na zablokowanie produkcji zmutowanego białka huntingtyny. Według ustaleń ilość ta spada o około 70 procent w porównaniu do osób u których nie przeprowadzono terapii. Udało się tego dokonać u pacjentów z chorobą Huntingtona, a dalsze badania były przeprowadzane na myszach. W tej technice wykorzystuje się odpowiednio zmodyfikowanego wirusa, który jest wprowadzany do mózgu. Jeśli ta forma terapii okaże się skuteczna to będzie ją można wykorzystać także w leczeniu ośmiu innych chorób neurodegeneracyjnych określanych mianem poliglutaminowych. W innej metodzie naukowcy z innego ośrodka badawczego przyczynili się do wyłączenia genu odpowiedzialnego za syntezę nieprawidłowego białka. Lek był wstrzykiwany do płynu mózgowo-rdzeniowego, a następnie dostawał się do komórek mózgu.