19. december 2014

Dødelig sygdom kan få hjælp fra cellers affaldssortering

Biomedicin

På trods af alvorlige symptomer og høj dødelighed, lider patienter med sjældne sygdomme ofte under mangel på behandlingsmuligheder, da der ikke er økonomi i dyr medicinudvikling til de få patienter. Nu åbner ny grundforskning fra BRIC, Københavns Universitet, op for en ide om at aktivere cellernes genbrugsstation hos patienter som er ramt af den dødelige sygdom Multiple Sulfatase Deficiency (MSD). Resultaterne publiceres i det internationale tidsskrift Nature Communications.

Vores celler indeholder alle en genbrugsstation, kaldet lysosomer, hvor gammelt cellemateriale nedbrydes og omdannes til genbrug eller destrueres. I forsøget på at forstå denne affaldshåndtering, gik forskerne fra BRIC på jagt efter molekyler som regulerer genbrugsfunktionen og fandt frem til et mikroRNA-molekyle kaldet miR-95.

- Vi fandt ud af at miR-95 kan regulere lysosomernes evne til at nedbryde og genbruge vores cellers ”affald”. Hvis funktionen forstyrres, kan det have effekt på vores cellers evne til at gro og overleve, siger professor Anders H. Lund, leder af forskningsgruppen på BRIC.

Mir-95 slukker for genbrugsenzymer

Forskerne fandt ud af at miR-95 virker ved at regulere en gruppe af enzymer kaldet sulfataser,  som bl.a. er vigtige for lysosomernes nedbrydningsevne. Det er første gang at man kan vise at et miRNA-molekyle på denne måde regulerer vores cellers affaldshåndtering. 

Cellens lysosomer

Cellens lysosomer indeholder enzymer som nedbryder og genbruger cellens affaldsprodukter. Deres funktion er nødvendig for at opretholde en sund tilstand i cellen. Ved lysosomale ophobnings sygdomme som MSD, er nedbrydningen reduceret pga. enzymdefekter og der ophobes affaldsprodukter som har en skadelig virkning på cellen. Figur: Lisa Frankel.

-Ved kunstigt at øge mængden af miR-95 i humane celler, kunne vi slukke for det centrale molekyle SUMF1, og dermed på en gang alle de 17 sulfatase-enzymer som findes i cellernes lysosomer. Det resulterede i en ophobning af farlige cellulære produkter og bremsede cellernes vækst, forklarer postdoc Lisa Frankel som står bag ved forsøgene.

Basal forståelse af genbrugssystem giver håb for medicinsk behandling

rask og syg celle

Fra rask til syg celle. Ved at øge mængden af miR-95 i human celler, kan forskerne efterligne MSD, hvor affald ophobes i cellen. Foto: Lisa Frankel.

Forskernes nye forståelse af miR-95s regulering af cellernes genbrugssystem, fik dem til at se på en gruppe sygdomme kaldet ”lysosomale ophobnings sygdomme” (lysosomal storage disorders - LSD) hvor lysosomerne ikke nedbryder cellernes affald optimalt.

-Ved at hæmme miR-95 i celler isoleret fra patienter med en af disse sygdomme (MSD), kan vi reaktivere sulfataserne og dermed også lysosomernes nedbrydningsevne. Det peger på en helt nyt strategi indenfor behandling af MSD, og sandsynligvis også andre former for LSD, siger Anders H. Lund

Forskernes håb er at deres resultater kan bruges som et helt nyt grundlag for udviklingen af ny LSD behandling. Selvom der er langt fra disse grundforskningsresultater til klinikken, ser konceptet om at slå miRNA-molekyler ud til at have en lovende fremtid indenfor behandling af forskellige sygdomme. Konceptet har blandt andet vist sig effektivt i behandlingen af Hepatitis C, hvor en hæmmer af molekylet miR-122 pt. testes i klinikken. 

Emner