Os cientistas do arroz resolvem o mistério de longa data sobre a proteína da hemofilia

Os cientistas de Rice University resolveram um mistério de longa data sobre onde o corpo armazenasse e distribuísse o factor decoagulação VIII, uma proteína que aproximadamente 80 por cento dos hemofílico não pudessem produzir devido aos defeitos genéticos.

Por anos, a doutrina médica convencional era que o factor VIII estêve feito no fígado, mas os estudos sobre os 10 anos passados mostraram-no que estêve feito em pilhas endothelial -- as pilhas que alinham as paredes de vasos sanguíneos -- no fígado, no coração, nos intestinos e nos outros órgãos. O estudo novo, que é acessível em linha no jornal PLOS UM, oferece as primeiras imagens claras de onde o factor VIII é armazenado dentro daquelas pilhas. Os pesquisadores encontraram que a proteína está armazenada e segregada de um organelle especializado dentro das pilhas que fosse sabido igualmente para armazenar e distribuir uma outra proteína decoagulação importante chamada de “factor von Willebrand” ou VWF.

A hemofilia A, uma desordem do sangramento que afecte quase um em 5.000 homens, é causada pelos defeitos genéticos que eliminam ou reduzem a capacidade de uma pessoa para fazer o factor VIII. A proteína é uma de diversos que são exigidas para a coagulação de sangue eficaz; sem ela, os pacientes podem sofrer o sangramento e a morte prolongados mesmo dos cortes menores.

Os “grandes avanços clínicos foram feitos sobre os 50 anos passados apesar de nossa falta da compreensão de onde o factor VIII foi feito e armazenado,” disseram o Dr. Joel Moake do co-autor do estudo, um hematologist com nomeações no departamento do arroz da tecnologia biológica e na faculdade de Baylor da medicina no centro médico de Texas. “Compreender como o corpo faz, armazena e distribui a proteína será cada vez mais importante no futuro como os médicos olham para desenvolver as terapias genéticas que poderiam livrar pacientes de uma confiança em injecções regulares do factor VIII.”

A hemofilia é causada por defeitos genéticos recessivos no cromossoma de X, assim que significa que os homens sofrem tipicamente da hemofilia, e mulheres actua geralmente como portadores. A hemofilia A, o formulário mais comum da doença, esclarece aproximadamente 80 por cento de caixas conhecidas. A hemofilia B, o formulário menos comum, é causada por defeitos no factor de coagulação IX; a desordem é de conhecimento geral ter descendentes da rainha Victoria afetado.

O factor VIII é um componente proeminente de uma variedade de proteínas especializadas envolvidas no regulamento do coágulo. Alguma destes sinaliza onde as feridas ocorrem, outro atrai o coágulo-início das pilhas chamadas plaqueta e muito acto para quebrar somente acima coágulos ou para destruir seus parentes deformação. O factor VIII, uma proteína da sinalização, é um de diversos esse acto no concerto para produzir uma sinalização “cascata,” um processo da amplificação que permita que o corpo transforme rapidamente um sinal fraco de um corte minúsculo em um atendimento retumbando do cristalino à acção rápida.

O factor VIII foi identificado nos anos 50, e os clínicos usaram-no para tratar pacientes por décadas, isolando o do sangue doado e produzindo o com a biotecnologia. Hoje, muitos hemofílico vivem sintoma-livre, agradecimentos às injecções regulares do factor VIII.

A pesquisa do factor VIII no laboratório de Moake na pesquisa da ciência biológica do arroz colaboradora começou baseado ao princípio de 2014 em uma palpite pelo autor principal Nancy Turner. Turner, um bioquímico da pesquisa, especializa-se no estudo de pilhas endothelial. Embora todas as pilhas endothelial são similares, o corpo humano faz mais do que dúzia variedades. Cada órgão tem seus próprios tipos especiais de pilhas endothelial, e Turner tem o familiar intimately tornado com o diversa deles sobre os 25 anos passados.

“As pilhas Endothelial são os controladores da porta para o sistema do sangue, e a, fazem-mim todas as proteínas emocionantes,” disse. “São exactamente a superfície ao lado do sangue, e interagem constantemente com o plasma. Similar às pilhas de circulação, produzem suas próprias proteínas defensivas para lutar infecções.”

Embora Turner não tinha estudado previamente o factor VIII, tinha feito experiências extensivas no VWF, que é feito em pilhas endothelial e armazenado nos organelles especializados chamados de “corpos Weibel-Palade.” O VWF e o factor VIII são limitados frequentemente junto.

Baseado em seu trabalho prévio, Turner foi intrigado por um par de 2014 estudos que o factor examinado VIII em pilhas endothelial do rato e encontrado esse factor VIII estêve produzido nas pilhas endothelial dentro do fígado, e não nas pilhas de fígado.

“Pararam curto de dizer que o factor VIII estêve armazenado em pilhas endothelial, mas sugeriram a possibilidade,” disse. “Um dos papéis era muito elegante, e eu gostei d muito, mas fez uma indicação que me incomodasse realmente.”

O estudo explicou que o factor VIII tinha sido encontrado em uma meia dúzia tipos de tipos endothelial da pilha, mas nunca “em pilhas endothelial humanas da veia de cordão umbilical,” ou em HUVECs (pronunciado: Matiz-vecks).

“HUVECs é as pilhas endothelial humanas genéricas que (pesquisadores biológicos) os use a primeira vez fazem qualquer coisa,” Turner disse. “São baratos. São fáceis de trabalhar com, e foram o modelo para pilhas endothelial para, mim não sabem, pelo menos 50 anos.

“Até agora, tudo que eu olhei nunca em pilhas endothelial foi consistente. Os tipos diferentes puderam ter quantidades diferentes de algo, mas são muito similares. Não houve qualquer coisa que era completamente diferente de um tipo a outro. Não ainda.

“Assim eu pensei, 'APROVADO, fino. Eu já estou fazendo experiências da expressão genética, eu pude também apenas jogar o factor VIII dentro lá e vê-lo.”

As experiências que conduzia envolveram HUVECs, o tipo de pilha endothelial encontrado nas grandes veias, e “em pilhas endothelial microvascular glomerular,” ou em GMVECs (pronunciado: JIM-vecks), que são encontradas nos capilares os menores do rim. Turner conduzia uma análise extensiva para ver como a produção da proteína diferiu nas duas variedades.

Disse Moake que quis incluir o gene do factor VIII em seu estudo actual, e era cauteloso e encorajador porque muitos outros pesquisadores tinham tentado por décadas e não tinham encontrado o factor VIII em HUVECs. Igualmente acreditou que Turner era inteligente bastante suceder onde outro tinha falhado.

Turner examinou as pilhas para o RNA de mensageiro do factor VIII e encontrou que estou presente, que significou que era possível que as pilhas faziam a proteína. Pediu em seguida um anticorpo específico que fosse projectado detectar o factor VIII. O anticorpo conteve uma tintura fluorescente que aparecesse claramente sob um microscópio se o anticorpo detectou qualquer factor VIII.

“Eu fiz a experiência e olhei, e fui não somente ele lá, mas era brilhante, fácil de ver, e trabalhou perfeitamente a primeira vez,” Turner disse. “Eu pensei, “que os povos têm feito por 20 ou 30 anos? Porque não poderiam ver este?” E então eu pensei, “isto era demasiado fácil. Ninguém está indo acreditar-me. “”

De facto, o sucesso adiantado era tão inesperado que Turner no duvidado início e ajustado imediatamente sobre controles running para ordenar para fora erros. Os anticorpos estavam interferindo um com o outro? Havia alguma contaminação? O microscópio estava funcionando correctamente? Poderia a leitura ser um falso positivo, um resultado inadvertido de uma outra reacção que não tinha esperado?

“No. 1, eu tive que convencer-se que,” disse. “Eu sou sempre céptico se algo é demasiado fácil. Eu revi muitos, muitos papéis, e eu posso sempre encontrar que povos lesam.”

Uma vez que se tinha convencido, e Moake tiveram que convencer os árbitros do papel. Como tinha esperado, eram cépticos. Disse o volume do trabalho durante o ano passado envolvido fazendo um número de controles para remover todas as dúvidas sobre os resultados. Na extremidade, a pesquisa confirmou que o factor VIII estêve feito em HUVECs e em GMVECs. Além disso, Turner encontrou que o factor VIII, como o VWF, está armazenado e segregado dos corpos de Weibel-Palade.

Moake disse que a descoberta tem implicações claras para todos os tratamentos futuros que apontarem reparar os defeitos genéticos nos pacientes com hemofilia A.

“Agora que nós reconhecemos que o factor VIII normalmente está sintetizado em pilhas endothelial e armazenado em corpos de Weibel-Palade, aqueles transformam-se os precisos, a maioria de alvos fisiológicos eficazes para a entrega do gene,” Moake disse.

Source:

Rice University