Új remények az öregedési vizsgálatokhoz kapcsolódó tüdőfibrózis kezelésében
Az idiopátiás tüdőfibrózis potenciálisan halálos kimenetelű betegség, amelynek kezelésére nincs lehetőség. Egy új tanulmány¹ eredményei azt jelzik, hogy lehetséges lehet olyan kezelést tervezni, amely megakadályozza az öregedéssel járó tüdőfibrózis kialakulását.
Az idiopátiás tüdőfibrózis egy potenciálisan halálos betegség, amelyre jelenleg nincs gyógymód, és amely bizonyos mutációkkal vagy időskorral jár. Ez az állapot a hegszövet felhalmozódását idézi elő, ami miatt ezek a szervek képtelenek hatékonyan oxigént szállítani a véráramba. A betegség általában 50 és 70 év közötti embereket érint.
A spanyol Nemzeti Rákkutató Központ Telomeres és Telomeráz csoportja korábban hatékony terápiát dolgozott ki genetikai hibák által okozott fibrózisban szenvedő egerek számára. Most ugyanaz a kutatócsoport kimutatta, hogy ez a terápia sikeresen alkalmazható idős kor okozta fibrózisos egerek kezelésére.
Ami az embereket illeti, a tanulmány eredményei azt mutatják lehetséges lehet olyan kezelés megtervezése, amely megakadályozza az öregedéssel járó tüdőfibrózis kialakulását, mondják a tudósok.
Az egereken tesztelt kezelés egy génterápia, amely aktiválja a telomeráz termelését a szervezetben. A telomeráz egy enzim, amely helyreállítja a telomereket (a lineáris kromoszómák végén elhelyezkedő DNS-régiók, amelyek védik az összes sejt kromoszómájának végeit). A kutatók szerint ez a terápia rendkívül hatékony volt az állatmodellekben, és mellékhatásokat nem figyeltek meg.
A telomer diszfunkció tüdőfibrózishoz vezet
A tüdőfibrózis körülbelül 8000 embert érint Spanyolországban, ahol a vizsgálatot elvégezték. Ebben a betegségben a tüdőszövet megmerevedik és hegesedik, és a betegeknél progresszív légzési nehézség jelentkezik. Úgy gondolják, hogy az állapotot genetikai és környezeti tényezők kombinációja okozza. A mérgező anyagoknak való kitettség fontos szerepet játszik, de a betegség megnyilvánulásához a betegnek idősnek (50 év feletti) vagy alapvető genetikai állapotúnak kell lennie.
A kutatócsoport korábbi tanulmányaiban már kimutatták, hogy genetikai tényezők társulnak a telomer diszfunkcióval. 2015-ben a csapat létrehozott egy állatmodellt a tüdőfibrózisra - egy olyan egeret, amelyen egyéb jellemzők mellett nem volt telomeráz gén. Ebben az egérmodellben II típusú alveoláris sejtek vagy II típusú pneumociták - amelyek fontosak a tüdőszövet regenerációja szempontjából - telomer diszfunkció miatt halnak meg. Ennek eredményeként az egereknél agresszív tüdőfibrózis alakul ki, mivel a légzőszervi epithelium időszakosan nem újulhat meg; ez a rendszeres regeneráció megőrzi a szövetek egészségét és mentes a levegőben lévő káros anyagok által okozott lehetséges károsodásoktól.
Hogyan fordul elő az életkorral összefüggő fibrózis
A telomeráz génnel nem rendelkező egérmodell hűen utánozza a telomereket érintő mutációk által okozott emberi betegséget. A tüdőfibrózis viszonylag ritka eseteiben azonban specifikus mutációk találhatók. A betegek túlnyomó többségében semmi nem utal specifikus mutációra, de minden fibrózisos betegnek van egy közös vonása: az időskor.
Valójában a telomereket károsíthatja az öregedés egyszerű folyamata, ezért a tudósok megpróbáltak többet megtudni a telomerekről és az öregedési folyamatról. A telomerek olyan fehérjeszerkezetek, amelyek lefedik a kromoszómák végeit, és az egyes sejtosztódásokkal rövidülnek. Az egyén egész életében sok sejtosztódás után a telomerek annyira lerövidülnek, hogy már nem tudják megvédeni a kromoszómákat. A sejtek ezt hibának értelmezik, és abbahagyják az osztódást, így a szövet már nem tud regenerálódni.
Ebben az új cikkben a tudósok kimutatták, hogy az öregedéssel járó telomer diszfunkció a II-es típusú alveoláris sejtekben fordul elő, amelyek kulcsszerepet játszanak a tüdőszövet regenerációjában. Így a tanulmány szerzői megtalálták a tüdőfibrózis és az öregedés közötti kapcsolat molekuláris alapját, amely kapcsolat egyértelműen látható a klinikai körülmények között.
Világos összefüggés van a telomerek állapota és a fibrózis kialakulása között
Az új tanulmány részletesen leírja az öregedés tüdőszövetre gyakorolt hatásait. Az egyik ilyen hatás, hogy a II-es típusú alveoláris sejtek abbahagyják munkájukat. A szövetek regenerálása mellett ezek a sejtek lipid-fehérje komplexet termelnek és szabadítanak fel, amelyet tüdő felületaktív anyagnak neveznek, amely megkönnyíti a tüdő által végzett mechanikai munkát.
A tüdőszövetnek légzéskor tágulnia kell, percenként hat-tíz alkalommal, ami nagy fizikai erőfeszítést jelent. A pulmonális felületaktív anyag fontos szerepet játszik a tüdőszövet kenésében, fenntartva annak rugalmasságát és csökkentve a táguláshoz szükséges munka mennyiségét. Ha a II-es típusú pneumociták nem regenerálódnak, a felületaktív anyag nem termelődik, ami tüdőmerevséghez és fibrózishoz vezet - magyarázzák a vizsgálatban részt vevő kutatók.
Megfigyelték, hogy nagyon egyértelmű összefüggés van a telomer állapota között a II-es típusú pneumocitákban, a pulmonális felületaktív anyagok termelődése és az állatok fibrózisának kialakulása között. Így foglalkoztak a telomerekre gyakorolt hatással molekuláris szinten, a sejtek és szövetek biológiai és fizikai változásaival, valamint az állatok egészségére, gyakorlatilag az egész szervezet egészségére gyakorolt következményekkel.
A tüdőfibrózis minden típusának terápiája
2018-ban a kutatócsoport génterápiát fejlesztett ki a pulmonalis fibrózis visszafordítására egerekben, amelyekből hiányzik a telomeráz gén. Ez a terápia a telomeráz expressziójának ideiglenes aktiválásán alapult. A telomeráz gén hordozóként használt vírust intravénásán injektáltuk az egerekbe. A hatás - II típusú, hosszú telomerekkel rendelkező alveoláris sejtek - átmeneti volt, de a tüdőszövet regenerációját sikeresen kiváltották.
Ugyanezt a terápiát alkalmazták az öregedő egereknél végzett új vizsgálatban, és ebben az esetben is működött. A telomeráz aktivációval végzett génterápia minden egérben megakadályozta a fibrózis kialakulását, beleértve azokat is, akiknek genetikai változásai nem voltak csak fiziológiai öregedésen mentek keresztül - állítják a kutatók.
Ezek az eredmények a tanulmány szerzői szerint kiterjesztik a tüdőfibrózis gyógyításának lehetőségét a fibrózis szinte minden esetben. Ezek az eredmények hozzájárulnak a telomeráz gén fontosságának jobb megértéséhez, mint potenciális célpont az idiopátiás tüdőfibrózis jövőbeni terápiás megközelítései szempontjából.