Gli scienziati del riso risolvono il mistero di lunga durata circa la proteina di emofilia

Gli scienziati di Rice University hanno risolto un mistero di lunga durata circa dove l'organismo memorizza e spiega il fattore dicoagulazione VIII, una proteina che circa 80 per cento degli emofiliaci non possono produrre dovuto i difetti genetici.

Per anni, la dottrina medica convenzionale era che il fattore VIII è stato fatto nel fegato, ma gli studi in questi ultimi 10 anni lo hanno mostrato che è stato fatto in celle endoteliali -- le celle che allineano le pareti dei vasi sanguigni -- nel fegato, nel cuore, in intestini ed in altri organi. Il nuovo studio, che è accessibile in linea nel giornale PLOS UNO, offre le prime chiare immagini di dove il fattore VIII è memorizzato all'interno di quelle celle. I ricercatori hanno trovato che la proteina sia è memorizzata che secernuta da un organello specializzato dentro le celle che egualmente è conosciuto per memorizzare e spiegare un'altra proteina dicoagulazione importante chiamata “Fattore di von Willebrand„ o sindrome di Raynaud.

L'emofilia A, un disordine di spurgo che pregiudica quasi uno in 5.000 uomini, è causata dai difetti genetici che eliminano o diminuiscono la capacità di una persona di fare il fattore VIII. La proteina è una di vari che siano richiesti per l'efficace coagulazione di sangue; senza, i pazienti possono soffrire lo spurgo e la morte prolungati anche dai tagli secondari.

“I grandi avanzamenti clinici sono stati fatti in questi ultimi 50 anni malgrado la nostra mancanza di comprensione di dove il fattore VIII è stato fatto e memorizzato stato,„ hanno detto il Dott. Joel Moake, un ematologo del co-author di studio con le nomine nel dipartimento del riso della bioingegneria ed all'istituto universitario di Baylor di medicina nel centro medico del Texas. “Capire come l'organismo fa, memorizza e spiega la proteina sarà sempre più importante in futuro come i medici guardano per sviluppare le terapie geniche che potrebbero liberare i pazienti da un ricorso alle iniezioni regolari del fattore VIII.„

L'emofilia è causata dai difetti genetici recessivi sul cromosoma X, in modo da significa che gli uomini soffrono tipicamente da emofilia e donne solitamente funge da portafili. L'emofilia A, il modulo più comune della malattia, rappresenta circa 80 per cento delle casse conosciute. L'emofilia B, il modulo meno comune, è causata dai difetti nel fattore di coagulazione IX; il disordine ampiamente è conosciuto per avere discendenti della regina Port Victoria influenzato.

Il fattore VIII è una componente prominente di varie proteine specializzate in questione nel regolamento del grumo. Alcuni di questi segnalano dove le ferite accadono, altri attirano l'grumo-inizio delle celle chiamate piastrine e molti agiscono soltanto ai grumi dello smembramento o distruggono i loro parenti diformazione. Il fattore VIII, una proteina di segnalazione, è uno di vari quell'atto di concerto per produrre una segnalazione “cascata,„ un trattamento di amplificazione che permette che l'organismo trasformi rapidamente un segnale debole da un minuscolo incide una chiamata squillante del richiamo ad atto rapido.

Il fattore VIII è stato identificato negli anni 50 ed i clinici lo hanno usato per curare i pazienti per le decadi, sia isolandolo da sangue donato che producendolo con biotecnologia. Oggi, molti emofiliaci vivono senza sintomi, grazie alle iniezioni regolari del fattore VIII.

La ricerca di fattore VIII nel laboratorio di Moake a ricerca nelle scienze biologiche del riso di collaborazione ha cominciato all'inizio del 2014 basato su un'impressione dall'autore principale Nancy Turner. Turner, un biochimico della ricerca, si specializza nello studio sulle celle endoteliali. Sebbene tutte le celle endoteliali siano simili, il corpo umano fa più di dozzina varietà. Ogni organo ha sui propri tipi speciali di celle endoteliali e Turner ha familiare intimamente diventato con varie di loro in questi ultimi 25 anni.

“Le celle endoteliali sono i regolatori del portone per il sistema di sangue e me, fanno tutte le proteine emozionanti,„ ha detto. “Sono giuste sulla superficie accanto al sangue ed interagiscono costantemente con il plasma. Simile alle celle di circolazione, producono le loro proprie proteine difensive per combattere le infezioni.„

Sebbene Turner precedentemente non abbia studiato il fattore VIII, aveva fatto gli estesi esperimenti su sindrome di Raynaud, che è fatta in celle endoteliali ed è memorizzata in organelli specializzati chiamati “organismi di Weibel-Palade.„ La sindrome di Raynaud ed il fattore VIII sono limitati spesso insieme.

Sulla base del suo lavoro priore, Turner è stato intrigato da un paio di 2014 studi che il fattore esaminato VIII in celle endoteliali del mouse e trovato quel fattore VIII è stato prodotto nelle celle endoteliali all'interno del fegato e non nelle celle di fegato.

“Si sono fermati bruscamente prima di dire che il fattore VIII è stato memorizzato in celle endoteliali, ma hanno suggerito la possibilità,„ ha detto. “Uno dei documenti era molto elegante e lo ho gradito molto, ma ha rilasciato un'istruzione che realmente mi ha importunato.„

Lo studio ha spiegato che il fattore VIII era stato trovato in una mezza dozzina tipi di tipi endoteliali delle cellule, ma mai “nelle celle endoteliali umane del filone ombelicale,„ o in HUVECs (pronunciato: Tonalità-vecks).

“HUVECs è le celle endoteliali umane generiche che (ricercatori biologici) usili la prima volta fanno qualche cosa,„ Turner ha detto. “Sono economici. Sono facili da lavorare con e sono stati il modello per le celle endoteliali per, io non sanno, almeno 50 anni.

“Finora, tutto che avessi esaminato mai nelle celle endoteliali è stato coerente. I tipi differenti potrebbero avere importi differenti di qualcosa, ma sono molto simili. Non c' è stato qualche cosa che fosse interamente differente da un tipo ad un altro. Non ancora.

“Così ho pensato, 'GIUSTO, fine. Già sto facendo gli esperimenti di espressione genica, potrei pure gettare appena il fattore VIII dentro là e vedere.„

Gli esperimenti che stava eseguendo hanno compreso sia HUVECs, il tipo di cella endoteliale trovato in grandi filoni che “nelle celle endoteliali microvascolari glomerulari,„ o in GMVECs (pronunciato: JIM-vecks), che sono trovati nei più piccoli capillari del rene. Turner stava conducendo un'estesa analisi per vedere come la produzione della proteina ha differito nelle due varietà.

Ha detto Moake che ha voluto includere il gene di fattore VIII nel loro studio corrente ed era sia prudente che incoraggiante perché molti altri ricercatori avevano provato per le decadi e non avevano trovato il fattore VIII in HUVECs. Egualmente ha creduto che Turner fosse abbastanza abile riuscire dove altri erano venuto a mancare.

Turner ha esaminato le celle per il RNA messaggero di fattore VIII ed ha trovato che era presente, che ha significato che era possibile che le celle stessero facendo la proteina. Dopo ha ordinato un anticorpo specifico che è stato destinato per individuare il fattore VIII. L'anticorpo ha contenuto una tintura fluorescente che avrebbe rivelato chiaramente sotto un microscopio se l'anticorpo individuasse qualunque fattore VIII.

“Ho fatto l'esperimento ed ho guardato e non solo ero là, ma era luminoso, facile da vedere ed ha funzionato perfettamente la prima volta,„ Turner ha detto. “Ho pensato, “che cosa la gente sta facendo per 20 o 30 anni? Perché non potrebbero vedere questo?„ E poi ho pensato, “questo ero troppo facile. Nessuno sta andando credermi. “„

Infatti, il successo iniziale era così inatteso che Turner inizialmente dubitato ed immediatamente cominciato i comandi correnti per eliminare gli errori. Gli anticorpi stavano interferendo tra loro? C'era della contaminazione? Il microscopio stava funzionando correttamente? Potrebbe la lettura essere un falso positivo, un risultato involontario di un'altra reazione che non aveva preveduto?

“No. 1, ho dovuto convincermi che,„ ha detto. “Sono sempre scettico se qualcosa è troppo facile. Ho esaminato molti, molti articoli e posso trovare sempre che gente fa torto a.„

Una volta che si fosse convinta, lei e Moake hanno dovuto convincere gli arbitri del documento. Aveva preveduto, erano scettici. Ha detto la massa del lavoro l'anno scorso coinvolgere facendo una serie di comandi per eliminare tutti i dubbi circa i risultati. Alla fine, la ricerca ha confermato che il fattore VIII è stato fatto sia in HUVECs che in GMVECs. Inoltre, Turner ha trovato che il fattore VIII, come sindrome di Raynaud, sia è memorizzato che secernuto dagli organismi di Weibel-Palade.

Moake ha detto che la scoperta ha chiare implicazioni per tutti i trattamenti futuri che mirano a riparare i difetti genetici in pazienti con emofilia A.

“Ora che riconosciamo che il fattore VIII normalmente è sintetizzato in celle endoteliali ed è memorizzato negli organismi di Weibel-Palade, quelli si trasformano nel preciso, la maggior parte di efficaci obiettivi fisiologici per la consegna del gene,„ Moake ha detto.

Source:

Rice University