Kral Abdullah Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, LINE-1 RNA’nın kemik onarımını uyarmadaki rolünü keşfetti

İnsan genomunun yaklaşık yarısı eski virüslere kadar uzanan DNA parçalarından oluşur. Bu “transposable elementlerin” artık gen ifadesinin ve hastalık gelişiminin modüle edilmesinde çeşitli roller oynadığı bilinmektedir. Şimdi, Kral Abdullah Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nden araştırmacıların liderliğindeki uluslararası bir ekip, LINE-1 RNA adı verilen ortak aktarılabilir bir elementin, osteoporoz ve diğer birçok hastalığın tedavisinde potansiyel uygulamalarla kemik onarımını uyarmada olumlu bir rol oynadığını gösterdi.

Araştırmada öğretim üyesi Valerio Orlando ve meslektaşlarıyla birlikte çalışan Kral Abdullah Bilim ve Teknoloji Üniversitesi’nden araştırmacı Ariana Mangivacci, “Bilim insanları genetik öğelerin alakasız, hatta zararlı olduğunu düşünüyorlardı ve bir zamanlar bunlara ‘çöp DNA’ deniyordu” diyor “Ancak genetik unsurların pek çok olumlu rolü artık ortaya çıktı ve kemik onarımı konusundaki çalışmalarımız bu alana yeni bilgiler katıyor.”

Mangiavacci ve Orlando’nun araştırması yaşlanma süreçlerine ve vücudun çevresel stres faktörlerine zaman içinde nasıl tepki verdiğine odaklanıyor. Bilim insanları TE düzeylerinin insanlar yaşlandıkça arttığını biliyor ancak doku sağlığındaki rolleri tam olarak anlaşılmış değil. Mangiavacchi ve meslektaşlarının önceki çalışması, LINE-1 RNA aktivitesi ile kemik sağlığı arasında bir bağlantı olduğunu ileri sürdü; bu nedenle ekip, rol oynayan mekanizmaları araştırmaya çalıştı.

Ekip ilk olarak kemik kırığı olan fareler üzerinde dizileme deneyleri gerçekleştirdi ve T elemanlarının, özellikle de LINE-1’e ait RNA’nın, kırılmadan sonra kısa bir süre boyunca yukarı doğru düzenlendiğini buldu.

Daha ileri araştırmalar, LINE-1 RNA’nın dikkatlice düzenlenmiş bir iltihaplanma programını aktive ettiğini ve bunun da kırık onarımı için spesifik bir sinyal yolunu uyardığını gösterdi.

Ariana Mangivacci, Araştırma Bilimcisi, Kral Abdullah Bilim ve Teknoloji Üniversitesi

Araştırmacılar daha sonra osteoporozlu menopoz sonrası kadınlardan ve sağlıklı bir kontrol grubundan alınan kemik hücrelerindeki (osteositler) TE’leri incelediler. TE’ler, özellikle LINE’lar, yüksek kemik yoğunluğuna sahip sağlıklı femurlarda önemli ölçüde yukarı doğru düzenlenirken, düşük kemik yoğunluğu ve osteoporozu olanlarda LINE ekspresyonunun azaldığı görüldü.

Mangiavasi, “Bu kültürlenmiş hücrelere sentetik LINE-1 RNA ekledik ve sonuçlar şaşırtıcı derecede netti” diyor. “LINE-1 RNA ile tedavi edilen kemik hücreleri, kemik matrisinin bol miktarda ve hızlı bir şekilde oluştuğu farklı bir fenotip gösterdi. Osteoporoz hastalarının türetilmiş hücreleri LINE-1 RNA tedavisi ile kurtarıldı.”

“İnsan vücudu, hasara karşı inflamatuar bir tepkiyi tetiklemek için viral T elementlerinden yararlanmış gibi görünüyor, böylece kemik ve dokuyu onarmak için doğuştan gelen bağışıklık sistemini uyarıyor. T elementlerinin ‘karanlık tarafı’ olarak adlandırılan tarafı, bilinçli olarak vücudumuzda elde edildi. uyum sağlamamızı ve dayanıklılığımızı artırmamızı sağlıyor” diyor Orlando.

Keşif, biri California biyoteknoloji şirketi Altos Labs’a, diğeri ise rejeneratif tedavilerini klinik deneylere taşımak üzere Orlando ve Mangiavacci tarafından kurulan StartEra’ya lisanslı olan iki patentle korunuyor.

Mangiavaci T elementlerinin diğer hücre tipleri üzerinde “Bu mekanizmanın kemikle sınırlı olmadığına ve bu nedenle LINE-1 sentetik RNA bazlı tedavilerin kornea onarımından cilt koruyucu kozmetiklere kadar birçok uygulamaya sahip olabileceğine inanıyoruz” diyor.