Los científicos del arroz resuelven prolongado misterio sobre la proteína de la hemofilia

Los científicos de Rice University han resuelto un prolongado misterio sobre donde la carrocería salva y despliega el factor de coagulación de la sangre VIII, una proteína que el cerca de 80 por ciento de hemofílicos no puede producir debido a los defectos genéticos.

Por años, la doctrina médica convencional era que el factor VIII fue hecho en el hígado, pero los estudios durante los últimos 10 años lo mostraron que fue hecho en células endoteliales -- las células que forran las paredes de los vasos sanguíneos -- en el hígado, el corazón, los intestinos y otros órganos. El nuevo estudio, que es accesible en línea en el gorrón PLOS UNO, ofrece las primeras imágenes sin obstrucción de donde el factor VIII se salva dentro de esas células. Los investigadores encontraron que la proteína está salvada y que secretada de un organelo especializado dentro de las células que también se sepa para salvar y para desplegar otra proteína importante de la coagulación de la sangre llamada “factor de von Willebrand” o VWF.

La hemofilia A, un desorden de la extracción de aire que afecte a casi uno en 5.000 hombres, es causada por los defectos genéticos que eliminan o reducen la capacidad de una persona de hacer el factor VIII. La proteína es una de varios que se requieran para la coagulación de la sangre efectiva; sin ella, los pacientes pueden sufrir la extracción de aire y la muerte prolongadas incluso de cortes de menor importancia.

Los “grandes avances clínicos se han hecho durante los últimos 50 años a pesar de nuestra falta de comprensión de donde el factor VIII fue hecho y salvado,” dijeron al Dr. Joel Moake, hematólogo del co-autor del estudio con citas en el departamento del arroz de la bioingeniería y en la universidad de Baylor del remedio en el centro médico de Tejas. La “comprensión cómo la carrocería hace, salva y despliega de la proteína será cada vez más importante en el futuro como los médicos observan para desarrollar las terapias génicas que podrían liberar a pacientes de una confianza en inyecciones regulares del factor VIII.”

La hemofilia es causada por defectos genéticos recesivos en el cromosoma X, así que significa que los hombres sufren típicamente de hemofilia, y las mujeres actúa generalmente como ondas portadoras. La hemofilia A, la forma más común de la enfermedad, explica el cerca de 80 por ciento de cajas sabidas. La hemofilia B, la forma menos común, es causada por defectos en el factor de coagulación IX; el desorden se sabe extensamente para tener descendientes de la reina Victoria afectado.

El factor VIII es un componente prominente de una variedad de proteínas especializadas implicadas en la regla del coágulo. Algunos de éstos hacen señales donde ocurren las heridas, otros atraen la coágulo-iniciación de las células llamadas las plaquetas y mucho acto para romper solamente hacia arriba coágulos o para destruir a sus parientes de coágulo-formación. El factor VIII, una proteína de la transmisión de señales, es uno de varios ese acto en el concierto para producir una transmisión de señales “cascada,” un proceso de la amplificación que permite que la carrocería transforme rápidamente una señal débil de un corte minúsculo en un lamamiento del clarín que resuena a la acción rápida.

El factor VIII fue determinado en los años 50, y los clínicos lo han utilizado para tratar a los pacientes por décadas, aislándolo de sangre donada y produciéndola con la biotecnología. Hoy, muchos hemofílicos viven sin síntoma, los gracias a las inyecciones regulares del factor VIII.

La investigación del factor VIII en el laboratorio de Moake en la investigación de la ciencia biológica del arroz colaborativa comenzó basado a principios de 2014 en una corazonada por el autor importante Nancy Turner. Turner, bioquímico de la investigación, se especializa en el estudio de células endoteliales. Aunque todas las células endoteliales son similares, el cuerpo humano hace más que docena variedades. Cada órgano tiene sus propios tipos especiales de células endoteliales, y Turner tiene íntimo convertido el familiar con varios de ellos durante los últimos 25 años.

Las “células endoteliales son los controladores aéreos de la entrada para el sistema de la sangre, y, yo hacen todas las proteínas emocionantes,” ella dijo. “Correctas en la superficie al lado de la sangre, y obran recíprocamente constante con el plasma. Similar a las células de circulación, producen sus propias proteínas defensivas para luchar infecciones.”

Aunque Turner no había estudiado previamente el factor VIII, ella había hecho experimentos extensos en el VWF, que se hace en células endoteliales y se salva en los organelos especializados llamados las “carrocerías de Weibel-Palade.” El VWF y el factor VIII están limitados a menudo juntos.

De acuerdo con su trabajo anterior, un par de 2014 estudios que el factor examinado VIII en células endoteliales del ratón y encontrado ese factor VIII fue producido en las células endoteliales dentro del hígado, y no en las células de hígado intrigó a Turner.

“Detuvieron justo antes el decir de que el factor VIII fue salvado en células endoteliales, pero sugirieron la posibilidad,” ella dijo. “Uno de los papeles era muy elegante, y tuve gusto de él mucho, pero hizo una declaración que me molestó realmente.”

El estudio explicó que el factor VIII había sido encontrado en una media docena tipos de tipos endoteliales de la célula, pero nunca en “células endoteliales humanas de la vena umbilical,” o HUVECs (pronunciado: Matiz-vecks).

“HUVECs es las células endoteliales humanas genéricas que (los investigadores biológicos) utilícelos hacen la primera vez cualquier cosa,” Turner dijo. “Son baratos. Son fáciles de trabajar con, y han sido el modelo para las células endoteliales para, yo no saben, por lo menos 50 años.

“Hasta ahora, todo que he observado nunca en las células endoteliales ha sido constante. Los diversos tipos pudieron tener diversas cantidades algo, pero son muy similares. No ha habido cualquier cosa que era enteramente diferente a partir de un tipo a otro. No todavía.

“Pensé tan, 'ACEPTABLE, fino. Estoy haciendo ya experimentos de la expresión génica, puede ser que también apenas lance el factor VIII hacia adentro allí y vea.”

Los experimentos que ella conducto implicaron HUVECs, el tipo de célula endotelial encontrado en venas grandes, y “células endoteliales microvasculares glomerulares,” o GMVECs (pronunciado: JIM-vecks), que se encuentran en los capilares más pequeños del riñón. Turner conducto un análisis extenso para ver cómo la producción de la proteína difirió en las dos variedades.

Ella informó a Moake que ella quiso incluir el gen del factor VIII en su estudio actual, y él era prudente y encouraging porque muchos otros investigadores habían intentado por décadas y no habían encontrado el factor VIII en HUVECs. Él también creyó que Turner era bastante listo tener éxito donde otros habían fallado.

Turner examinó las células para el ARN de mensajero del factor VIII y encontró que estaba presente, que significó que era posible que las células hacían la proteína. Ella pidió después un anticuerpo específico que fue diseñado para descubrir el factor VIII. El anticuerpo contuvo un tinte fluorescente que aparecería sin obstrucción bajo un microscopio si el anticuerpo descubrió cualquier factor VIII.

“Hice el experimento y observaba, y no sólo era él allí, pero era brillante, fácil ver, y trabajó perfectamente la primera vez,” Turner dijo. ¿“Pensé, “qué la gente ha estado haciendo por 20 o 30 años? Porqué no podrían ver esto?” Y entonces pensé, “esto era demasiado fácil. Nadie va a creerme. “”

De hecho, el éxito temprano era tan inesperado que Turner al principio dudado y fijado inmediatamente sobre mandos corrientes para eliminar errores. ¿Los anticuerpos interferían el uno con el otro? ¿Había contaminación? ¿El microscopio funcionaba correctamente? ¿Podría la lectura ser un positivo falso, un resultado inadvertido de otra reacción que ella no había preveído?

“No. 1, tuve que convencerme que,” ella dijo. “Soy siempre escéptico si algo es demasiado fácil. He revisado muchos, muchos papeles, y puedo encontrar siempre qué gente perjudica.”

Una vez que ella se había convencido, ella y Moake tuvieron que convencer a los árbitros del papel. Como ella había preveído, eran escépticos. Ella dijo el bulto del trabajo durante el último año implicado haciendo varios mandos para quitar cualquier duda sobre las conclusión. En el extremo, la investigación confirmó que el factor VIII fue hecho en HUVECs y GMVECs. Por otra parte, Turner encontró que el factor VIII, como el VWF, está salvado y secretado de las carrocerías de Weibel-Palade.

Moake dijo que el descubrimiento tiene implicaciones sin obstrucción para cualquier tratamiento futuro que apunte reparar los defectos genéticos en pacientes con la hemofilia A.

“Ahora que reconocemos que el factor VIII está sintetizado en células endoteliales y salvado normalmente en las carrocerías de Weibel-Palade, ésos se convierten en los exactos, la mayoría de los objetivos fisiológicos efectivos para el lanzamiento del gen,” Moake dijo.

Source:

Rice University