Исследователи из Токийского медицинского и стоматологического университета (TMDU) определили небольшую молекулу РНК, которая может помочь замедлить разрушение хряща у пациентов с остеоартритом, передает портал EurekAlert!. О своем открытии ученые сообщили в журнале Nature Communications.
Остеоартрит – заболевание суставов, которое часто встречается у пожилых людей и сопровождается постепенной потерей хрящевой ткани. Ученые пробуют определить механизмы, «управляющие» остеоартритом, чтобы найти новые методы лечения этого заболевания.
В данной работе исследователи определили небольшую молекулу регуляторной РНК, известную как микроРНК (miRNA или miR), которая участвует в балансе между образованием хряща и его дегенерацией. Они исследовали исходную молекулу miR-455, которая необычна тем, что создает две разные цепи функциональной микроРНК: miR-455-3p и miR-455-5p.
Индивидуальные микроРНК нацелены на группу генов, которые содержат свою специфическую связывающую последовательность в генном сообщении. Благодаря этому они могут одновременно регулировать множество генов. При связывании с генным сообщением микроРНК может блокировать его преобразование в белок или вызывать полное разрушение сообщения. Предыдущее исследование показало, что удаление цепи miR-455-3p у мышей вызывает дегенерацию коленного хряща мыши, но детали и эффект цепи 5p остаются неясными.
«MiR-455 явно играет важную роль в регуляции хряща, но мы не до конца понимаем механизм, контролирующий его, – говорит ведущий автор исследования Йошиаки Ито. – Наш интерес к этой теме был вызван этим недостатком информации и подкреплен исключительностью miR-455 в создании двух различных цепей miRNA, обе из которых обладают биологическими эффектами».
Исследователи изучили уровни miR-455 в образцах хряща человека и обнаружили, что у людей с остеоартритом было значительно меньшее количество этой miRNA. Затем они создали мышей с неработающей miR-455 и подтвердили дегенерацию хряща в коленных суставах, как при остеоартрите, когда мышам исполнилось шесть месяцев.
Ученые попробовали выяснить, какие специфические гены сверхэкспрессируются у этих мышей из-за отсутствия регуляции, за которую обычно отвечает miR-455. Они провели подробный генетический скрининг и обнаружили, что сообщение гена для белка HIF-2α было среди целей miR-455.
HIF-2α – это белок, который участвует в разрушении хряща. Таким образом, команда ввела синтетические версии miR-455-3p и 5p в коленные суставы мышей с OA-моделью и определила ингибирование дегенерации хряща. Экспрессия HIF-2α также значительно снизилась после обработки miR-455.
Результаты не только помогают лучше понять биологию регуляции хряща и патогенеза остеоартрит, но также показывают, что miR-455 может стать новой мишенью при лечении заболевания, отмечают авторы работы.
[Иллюстрация: DEPARTMENT OF SYSTEMS BIOMEDICINE, TMDU]
