Белези в RDEB (2023)

Нирогацестат, лекарство, одобрено наскоро в САЩ за лечение на вид доброкачествен растеж (десмоидни тумори), несвързан с ЕБ, беше тестван. Той направи клетките на кожата, отгледани в лабораторията от хора с RDEB, по-здрави и можеше да бъде преназначен за намаляване на симптомите при хора, живеещи с EB.

Изследователите публикуваха резултатите си в Journal of Investigative Dermatology през 2024 г. и подадоха заявка за патент, озаглавена „Инхибитори на гама-секретаза за използване при лечението на булозна епидермолиза“.

Кожни клетки (фибробласти) от хора с RDEB се отглеждат в лабораторията и нивата и видовете молекули, наречени микроРНК, които произвеждат, се изследват. Ролята на тези молекули в контролирането на белези (фиброза) може да ги направи мишени за ЕБ терапии. Четири микроРНК молекули са избрани за по-нататъшно изследване, тъй като те присъстват на много по-високи (три от четирите) или по-ниски нива в клетки от хора с RDEB. Доказано е, че повлияват фиброзата и възпалителните процеси.

Отделно е доказано, че лекарство, което се разработва за лечение на рак, е потенциална терапия за намаляване на белези при RDEB.

Тази инфографика, предоставена от изследователя през 2022 г., илюстрира текущата работа:

Професор Джована Замбруно (вдясно) с д-р Анджело Джузепе Кондорели в стаята за клетъчни култури в детската болница Bambino Gesù. Д-р Кондорели е постдокторантът, който отговаря за проекта всеки ден в лабораторията.

Ръководител на изследването:

Д-р Giovanna Zambruno, консултант, Детска болница Bambino Gesù, IRCCS, Рим, Италия

Д-р Замбруно завършва медицина в университета в Павия, Италия (1982 г.) и завършва обучението си по дерматология и венерология през 1985 г. в същия университет. След изследователска стипендия в лабораторията за дерматологични и имунологични изследвания INSERM и в катедрата по дерматология на университета Claude Bernard, Лион, Франция (1985-1986), тя става член на персонала в катедрата по дерматология на университета в Модена, където създава първата си изследователска група. През 1995 г. тя се премества в Istituto Dermopatico dell'Immacolata (IDI), където е директор на Лабораторията по молекулярна и клетъчна биология (1995-2015) и след това научен директор (2017-2018). В момента тя е консултант в Детската болница Bambino Gesù, Рим, където си сътрудничи с отделенията по патология и дерматология и отдела за изследване на генетиката и редките болести. През последните 25 години нейната клинична и изследователска дейност е фокусирана върху редки кожни заболявания, по-специално наследствена булозна епидермолиза. Тя е автор на над 270 публикации в рецензирани списания, 80 от които за булозна епидермолиза.

Съизследователи:

Д-р Тереза ​​Одорисио, Лаборатория по молекулярна и клетъчна биология, IDI-IRCCS, Рим, Италия
Сътрудник: професор Leena Bruckner-Tuderman, Universitätsklinikum Freiburg – Hautklinik, Германия

„Фиброзата, предизвикана от нараняване и възпаление, е постоянна и прогресивна характеристика на RDEB. Той е отговорен за образуването на ръкавици, контрактури на крайниците и стриктури на лигавицата и е замесен в развитието на ранен и агресивен кожен плоскоклетъчен карцином. Противодействието на фиброзата представлява стратегия за подобряване на хода на заболяването и качеството на живот на пациентите. За първи път нашите анализи ще изследват нивата на експресия на голям брой miPHK и тяхната функционална роля в RDEB фиброзата. Анализът на miPHK ще бъде отправната точка за идентифициране и разплитане на нови лекарствени цели/път за бъдещи иновативни антифиброзни терапевтични стратегии.

– д-р Джована Замбруно

Грант: МикроРНК при дистрофична епидермолиза и булозна фиброза: профилиране на експресията, активност и терапевтични перспективи

Нашата ДНК е изградена от гени, които съхраняват информацията за изграждане на протеини, които формират нашето тяло. ДНК инструкциите се транскрибират в РНК молекули, наречени информационни РНК (иРНК), които служат за производството на тези протеини (транслация). Въпреки това, някои РНК, наречени некодиращи РНК, не се транслират в протеини, но регулират количеството произведени протеини. МикроРНК (miRNAs) са некодиращи РНК, които блокират производството на протеин чрез взаимодействие със специфични иРНК. MiPHK са ключови регулатори на всички биологични процеси и тяхната анормална функция допринася за много заболявания, включително фиброзни (белези) кожни заболявания.

При рецесивна дистрофична булозна епидермолиза (RDEB) постоянното образуване на мехури води до тежка фиброза, която играе важна роля в развитието на най-тежките усложнения на заболяването. Нашата група е забелязала, че някои miRNAs са по-разпространени във фибробласти от пациенти с RDEB (RDEBFs) и упражняват профибротична активност in vitro. Въз основа на тези предварителни проучвания, настоящият проект има за цел да идентифицира допълнителни miPHKs, нерегулирани в RDEBFs и да характеризира тяхната роля в ключови фиброзни процеси като производството и освобождаването на важни профиброзни молекули (напр. трансформиращият растежен фактор-b1) и дермалното (кожно) втвърдяване. Това проучване ще допринесе за разширяване на знанията за патомеханизмите на заболяването и за идентифициране на нови миРНК и миРНК мишени като потенциални мишени за иновативни терапии за ограничаване на фиброзата.

Нашата ДНК е изградена от гени, които съхраняват информацията за изграждане на протеини, формиращи нашето тяло. ДНК инструкциите се транскрибират в РНК молекули, наречени информационни РНК (mRNA), които служат за производството на протеини. Въпреки това, семейство малки РНК, наречени микроРНК, не се превръщат в протеини, но регулират количеството произведени протеини. МикроРНК блокират производството на протеин чрез взаимодействие със специфични иРНК, определени като микроРНК мишени. МикроРНК са ключови регулатори на всички биологични процеси и тяхното неправилно функциониране допринася за много заболявания, включително рецесивната дистрофична булозна епидермолиза (RDEB) и нейните тежки клинични усложнения, като възпаление на кожата, фиброза и развитие на рак.

Във фиброзните тъкани фибробластите произвеждат прекомерни количества „фиброзни“ протеини, главно колагени, които се отлагат извън клетките и показват повишена способност да свиват тъканта около тях, което води до тъканна скованост и дисфункция. Предишното ни проучване показа, че микроРНК, наречена miR-145-5p, е по-изобилна във фибробластите от пациенти с RDEB и демонстрира ролята си във фиброзните процеси. В този проект ние оценихме изобилието от стотици микроРНК наведнъж и започнахме да изследваме техните функции. Ние идентифицирахме група от 36 микроРНК, дерегулирани в RDEB фибробласти (това са молекули, най-малко два пъти повече или по-малко изобилни по отношение на клетки от здрави донори). След това избрахме за по-нататъшни изследвания четири микроРНК, присъстващи в увеличено или намалено количество в RDEB клетки в сравнение с контролите. Ние наблюдавахме, че фармакологичната модулация на тези микроРНК е в състояние да противодейства на производството на типични фиброзни протеини от RDEB фибробласти.

Успоредно с това задълбочихме нашите проучвания върху новооткрития молекулярен механизъм, участващ във фиброзата на RDEB, наречен Notch път. Клетъчният път се състои от добре организирана поредица от действия, управлявани от специфични молекули (наречени членове на пътя), причиняващи различни биологични събития, като клетъчно делене, движение или фиброза. Нашите проучвания разкриха, че инхибирането на пътя на Notch чрез различни подходи, включително лекарства, налични в търговската мрежа, но досега използвани за лечение на заболявания, различни от RDEB, значително отслабва няколко профиброзни черти в клетките на RDEB. В детайли, RDEB фибробластите, третирани със специфични молекули, които намаляват активността на Notch, показват намалена способност i) да свиват колагенови гелове (които представляват модел на способността на фибробластите да свиват околната тъкан), ii) да отлагат „влакнести“ протеини (колагени) извън клетката, iii) за секретиране на най-важната фиброзна молекула, т.е. трансформиращият растеж факторбета1, iv) за движение и пролиферация, и (v) за производство на широка гама от молекули, които обикновено са изобилни във фиброзните тъкани. Взети заедно, нашите данни подкрепят биологичното значение на пътя на Notch в свързаните с RDEB болестни процеси и неговото инхибиране като новаторска терапевтична цел за противодействие на кожната фиброза. (От доклада за напредъка за 2022 г.).

Нашият генетичен материал (последователности на ДНК и РНК) съхранява и предава информацията, за да формира всички компоненти на тялото, включително протеини и ензими, и да извърши всеки жизненоважен процес. Правилното количество и активност на всяка биологична молекула е от решаващо значение за осигуряване на функционалността на тъканите и органите и по този начин за поддържане на здравето. По-конкретно, изобилието на протеини се контролира от различни генетични механизми, включително действието на микроРНК - широко семейство (>2500 члена) от къси РНК молекули с регулаторни роли.

МикроРНК спират производството на протеини, като инхибират "прехода" на протеиновите шаблони, наречени информационни РНК (mRNA), в протеини. Всяка микроРНК модулира специфичен набор от иРНК/протеини, определени като микроРНК мишени по начин, зависим от клетката и контекста. Неправилното функциониране на микроРНК допринася за различни заболявания, включително рецесивната дистрофична форма на булозна епидермолиза (RDEB) и нейните тежки клинични усложнения, като възпаление, фиброза и развитие на рак.

Във фиброзните тъкани основните дермални резидентни клетки, наречени фибробласти, произвеждат прекомерни количества вредни „фиброзни“ протеини и „профиброзни“ молекули, които допринасят за скованост на кожата и дисфункция на фибробластите.

В това проучване ние идентифицирахме и изследвахме биологичната функция на две микроРНК, miR-129-1-3p и miR-210-3p, за които беше установено, че са нерегулирани във фибробласти, получени от пациенти с RDEB (RDEB-FBs). По-конкретно, количеството miR-210-3p беше увеличено в RDEB-FB, докато miR-129-1-3p беше намалено в сравнение с клетки от здрави донори. В RDEB-FB, фармакологичното инхибиране на miR-210-3p от молекула, дефинирана като „анти-miR“, намалява способността на RDEB-FB да се движат, така наречената „скорост на миграция“, и да синтезират профиброзни протеини , включително група от молекули, участващи в клетъчния отговор на увреждане, предизвикано от оксидативен стрес. В различен набор от експерименти, повишаването на нивата на miR-129-1-3p от молекула, дефинирана като „имитираща“ (miR-129-1-3p-mimic), намалява клетъчния контрактилитет – отличителен белег на профиброзните фибробласти – и намалява експресията на селекция от профиброзни протеини. Тези констатации показват антифиброзната роля на miR-129-1-3p и, от своя страна, вредното въздействие на нейното понижено регулиране във фибробластите на пациентите.

Впоследствие ние идентифицирахме и валидирахме нов профибротичен протеин, регулиран от miR-129-1-3p, което означава, че ниските нива на miR-129-1-3p (както наблюдавахме в RDEB фибробласти) съответстват на по-високи нива на този нов miR -129-1-3p молекулярна цел.

Успоредно с това финализирахме проучване, описващо профиброзната роля на членовете на пътя на NOTCH при фиброзата на RDEB. По-подробно, нашите открития, получени във фибробласти от пациенти с RDEB, разкриват, че инхибирането на NOTCH сигнализиращата каскада от PF-03084014 (нирогацестат), молекула от семейството на инхибиторите на гама-секретазата, значително отслабва различни фиброзни характеристики, вариращи от отлагането на колаген до секреция на фиброзо-индуциращия фактор TGF-ß1 и производство на профиброзни протеини. Трябва да се отбележи, че PF-03084014 наскоро беше одобрен от FDA за лечение на дезмоидни тумори и комерсиализиран като OgsiveoTM от SpringWorks Therapeutics Inc. В бъдеще това лекарство може да бъде ефективно използвано за повторното му използване за употреба като антифибротичен агент при RDEB. В заключение, нашите данни силно подкрепят биологичното значение на пътя на NOTCH в свързаните с RDEB болестни процеси и неговото инхибиране от специфични молекули като иновативна терапевтична стратегия за противодействие на кожната фиброза при RDEB. (От окончателния доклад за 2024 г.).