Nowe wskazówki dotyczące czynników wyzwalających i rozwoju stwardnienia rozsianego
Stwardnienie rozsiane, które stanowi przewlekłą chorobę zapalną ośrodkowego układu nerwowego, prowadzi do nieuleczalnej i postępującej niepełnosprawności, upośledzenia fizycznego i poznawczego oraz osłabienia. Konwencjonalne metody leczenia stwardnienia rozsianego oddziałują szeroko na układ odpornościowy organizmu. Jak uważa Maja Jagodic(odnośnik otworzy się w nowym oknie), koordynatorka projektu i badaczka zajmująca się neurozapaleniem na Wydziale Neuronauki Klinicznej Instytutu Karolinska(odnośnik otworzy się w nowym oknie) w Sztokholmie, chorobę u osób predysponowanych genetycznie wywołują czynniki środowiskowe. Jagodic analizuje regulację epigenetyczną u osób ze stwardnieniem rozsianym. Dotychczas badaczka zidentyfikowała epigenetyczne markery aktywności i progresji choroby w oparciu o metylację DNA, która hamuje ekspresję określonych genów. „Mechanizmy epigenetyczne, które regulują ekspresję genów bez wpływu na kod genetyczny, pośredniczą w procesach powodujących stwardnienie rozsiane”, wyjaśnia. „Mowa o warstwach regulacyjnych w komórkach, które łączą wszystkie sygnały ze środowiska, sygnały zewnętrzne i warianty genetyczne w organizmie. Dzięki temu możemy wykorzystać je do sprawdzenia, co poszło nie tak”. Inne grupy badaczy Instytutu Karolinska skupiły się na złożonych oddziaływaniach między czynnikami genetycznymi i niegenetycznymi w stwardnieniu rozsianym w ramach finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu MultipleMS(odnośnik otworzy się w nowym oknie). Jagodic podkreśla jednak znaczenie zrozumienia molekularnych mechanizmów tych złożonych oddziaływań poprzez badanie śladów epigenetycznych. Wskazuje przy tym na możliwość opracowania nowych metod leczenia poprzez sztuczną modyfikację nieprawidłowych stanów epigenetycznych.
Wirus wywołujący stwardnienie rozsiane
Zespół projektu Epi4MS finansowanego ze środków Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych(odnośnik otworzy się w nowym oknie) wykazał, że wirus Epsteina-Barr(odnośnik otworzy się w nowym oknie), który jest powszechnie występującym patogenem, stanowi czynnik wyzwalający stwardnienie rozsiane w wyniku przełamania tolerancji immunologicznej. Mowa o zdolności organizmu do odróżniania patogenów od własnych tkanek. Zespół dokonał przełomowego odkrycia - okazało się, że pewien rodzaj komórek odpornościowych reaguje krzyżowo. Komórki te mogą rozpoznawać zarówno wirusy Epsteina-Barr, odpowiedzialne za wywoływanie stwardnienia rozsianego, jak i białka mózgu, w przypadku których powodują uszkodzenia. „Poziom tej reaktywności krzyżowej jest wyższy niż zakładano”, dodaje Jagodic. „Wspomniane komórki są znacznie bardziej agresywne i wywołują poważny stan zapalny. Dodatkowo zmieniają swój epigenom, dzięki czemu mogą lepiej migrować do tkanki mózgowej”.
Rozwój stwardnienia rozsianego opiera się na procesach zachodzących w mózgu
Dotychczas uważano, że stwardnienie rozsiane ma dwie odrębne fazy - wczesną dysregulację immunologiczną, a następnie neurodegenerację. Naukowcy odkryli, że procesy neurodegeneracyjne rozpoczynają się znacznie wcześniej niż sądzono, a ich przyczyną są procesy zachodzące w tkance docelowej, czyli mózgu. „Zaobserwowaliśmy przyspieszone epigenetyczne starzenie biologiczne u osób dotkniętych tą chorobą”, mówi Jagodic. Zespół ujawnił również, że mikroglej - komórki odpornościowe mózgu, które dbają o jego zdrowie - tracą zdolność do usuwania pozostałości komórek, co prowadzi do postępującej neurodegeneracji. Zespół wykorzystał modele zwierzęce, aby wpłynąć na zdolność mózgu do regeneracji po stanie zapalnym. „Celem jest zwiększenie zdolności naprawczych i regeneracyjnych mikrogleju, aby zwalczać chorobę na etapie jej rozwoju”, zauważa badaczka. „Zarówno koncerny farmaceutyczne, jak i środowiska akademickie próbują opracować różne rodzaje szczepionek przeciwko wirusowi Epsteina-Barr, które mogą potencjalnie zapobiegać stwardnieniu rozsianemu. Równie istotna jest niezaspokojona potrzeba leczenia osób, które już teraz cierpią na tę chorobę i wchodzą w drugi etap progresji, który jest związany z mechanizmami zachodzącymi w mózgu”.
Nowe metody i narzędzia
„Występowanie patogennych komórek w tego typu chorobach jest bardzo rzadkie. W tym wypadku komórki migrują również do mózgu, który nie jest łatwo dostępny. To oznacza, że mamy bardzo ograniczony materiał do badań”, wyjaśnia Jagodic. Pomiar zmian epigenetycznych w nielicznych próbkach klinicznych stanowi wyzwanie dla badaczy. Jak dodaje badaczka, ustalenie ich funkcjonalnego wpływu na ekspresję genów i fenotypy komórkowe jest jeszcze trudniejsze. Wymaga to opracowania nowych metod w celu usprawnienia mapowania śladów epigenicznych i różnych rodzajów zmian, a także narzędzi pozwalających na ich modyfikację w celu zbadania konsekwencji.