Az őssejtek differenciálódásának egyik kulcsfehérjéjét fedezték fel

A felfedezés új lehetőségeket nyithat meg egyebek mellett a csontritkulás és a cukorbetegség kezelésében. A Tks4 nevű fehérje őssejt-biológiai funkcióit Buday László munkacsoportja azonosította az MTA TTK Enzimológiai Intézetében, Vas Virág vezetésével.

A mesenchymalis őssejtek a regeneratív medicina intenzíven kutatott elemei, melyek ígéretes lehetőséget jelenthetnek az emberi sejtek, szövetek pótlására. Bár ezen őssejtek átalakulását jól definiált szövetekké (pl. csont-, izom- vagy zsírszövetté) a világ számos laboratóriumában vizsgálják, valamint a területen klinikai vizsgálatok is intenzíven folynak, a folyamat pontos molekuláris mechanizmusa nem ismert.

Egy ritka genetikai megbetegedés az ún. Frank-terHaar-szindróma (tüneteiről ebben a cikkben láthatunk fotókat). Az ebben a betegségben szenvedő gyerekekre jellemző a kis termet, széles homlokcsont, távol ülő szemek, rövid csöves csontok, csökkent zsírszövetmennyiség, valamint szív- és idegrendszeri fejlődési zavarok, melyek összességükben a beteg gyermekek korai halálához vezetnek. 2010-ben azonosították a megbetegedés hátterében álló gént (SH3PXD2B), illetve a gén által kódolt proteint, a Tks4 állványfehérjét.

Új kulcsszereplő az őssejtek differenciálódásában

Az MTA Természettudományi Kutatóközpont Enzimológiai Intézetében Buday László korábban Lendület-pályázatnyertes (2009–2014) munkacsoportja a sejtosztódás szempontjából kitüntetett növekedési faktorok jelpályáit vizsgálja. Az elmúlt években a munkacsoportnak sikerült bizonyítania, hogy a Tks4 és Tks5 fehérjék fontos szerepet játszanak az epidermális növekedési faktor (EGF) jelpályájában, szabályozva ezzel például bizonyos daganatsejtek mozgását.

A munkacsoportnak sikerült olyan genetikailag módosított egereket előállítania, melyekben eltávolították a Tks4 fehérje génjét, ezzel megakadályozták, hogy a fehérje megjelenjen az egér sejtjeiben, szöveteiben. Érdekes módon az így előállított génhiányos egerek külső jegyei nagymértékben megegyeznek a Frank-terHaar-szindrómával (FTHS) érintett betegek klinikai tüneteivel. Az egerek kisebb termetűek, hosszú csontjaik rövidebbek, kevés a zsírszövetük, szemeik távol ülnek, és megrövidült az orrcsontjuk (lásd az alábbi képen). Ennek alapján feltételezhető volt, hogy a génhiányos egérvonal az FTHS kísérletesen is vizsgálható modelljeként szerepelhet.

Vas Virág vezetésével Dülk Metta és Kudlik Gyöngyi PhD-hallgatók a Tks4 génkiütött egerek csontvelejéből őssejteket izoláltak, majd vizsgálták, hogy hogyan képesek csont- és zsírirányban fejlődni. Kiderült, hogy a csontvelői mesenchymalis őssejtek Tks4 hiányában nem képesek zsír- és csontsejteket létrehozni laboratóriumi körülmények között. Ezzel elsőként sikerült bizonyítani, hogy a Tks4 fehérje nemcsak a növekedési faktorok jelpályáiban, hanem az őssejtek differenciációs folyamataiban is kulcsszerepet játszik.

Eredményeik a génhiányos egérmodell alapján megmagyarázhatják a Frank-terHaar-szindrómás gyerekekben kialakult tüneteket, és a jövőben megteremthetik a betegek génterápiával való gyógyításának lehetőségét.

A kutatócsoport jövőbeli terveihez tartozik, hogy tovább vizsgálja a Tks4 fehérje szerepét, hiszen a csontképzés zavarával járó betegségekben, mint az osteoporosis, vagy a zsíranyagcserét érintő betegségekben, mint például a diabetes, is feltételezhető, hogy meghatározó szerepe van a Tks4 állványfehérjének.

A ScientificReportsban megjelent teljes cikk itt érhető el.

(MTA)