محققان دانشگاه ملک عبدالله (KAUST) کشف کرده‌اند که یک عنصر قابل انتقال خاص در ژنوم انسان به نام LINE-1 RNA نقش مهمی در ترمیم استخوان ایفا می‌کند.
به گزارش تکناک، این یافته‌ها نشان می‌دهد این RNA که در گذشته به عنوان «دی‌ان‌ای بی‌مصرف» شناخته می‌شد، می‌تواند به توسعه درمان‌های جدید برای پوکی استخوان و سایر بیماری‌ها کمک کند.
این مکانیسم از طریق ایجاد یک واکنش التهابی تنظیم‌شده و تحریک سیستم ایمنی به ترمیم استخوان کمک می‌کند.
این کشف در حال حاضر توسط دو پتنت محافظت می‌شود.
حدود نیمی از ژنوم انسان از قطعات DNA مشتق شده از ویروس‌های باستانی تشکیل شده است.
این قطعات، که به عنوان عناصر قابل انتقال (TEs) شناخته می‌شوند، به دلیل نقش خود در تنظیم فعالیت ژن و کمک به توسعه بیماری‌ها اهمیت دارند.
آریانا منیاواچی، یکی از محققان این مطالعه گفت: «دانشمندان فکر می‌کردند که عناصر قابل انتقال، نامربوط یا حتی مضر هستند.»
وی تصریح کرد: «با وجود این، بسیاری از نقش‌های مثبت برای عناصر قابل انتقال، امروزه در حال کشف هستند و تحقیق ما در مورد ترمیم استخوان، دانش جدیدی را به این زمینه اضافه می‌کند.»
فهرست مطالب
یافته‌ها و آزمایش‌های ترمیم استخوان
تحقیقات منیاواچی بر فرایندهای پیری و چگونگی واکنش بدن به استرس‌های محیطی در طول زمان متمرکز است.
دانشمندان می‌دانند که سطوح عناصر قابل انتقال با بالا رفتن سن افراد افزایش می‌یابد، اما نقش آنها در سلامت بافت تاکنون درک نشده است.
تحقیق قبلی منیاواچی و همکاران او ارتباطی بین فعالیت LINE-1 RNA و سلامت استخوان را نشان داد، بنابراین محققان به دنبال بررسی مکانیسم‌های موجود بودند.
در ابتدا، این تیم آزمایش‌های توالی‌یابی را روی موش‌های دارای شکستگی استخوان انجام دادند.
آنها به این نتیجه رسیدند که عناصر قابل انتقال، به‌ویژه RNA LINE-1، برای مدت کوتاهی پس از شکستگی به شکل مثبت تنظیم می‌شوند.
منیاواچی در این باره توضیح داد: «تحقیقات بیشتر نشان داد که LINE-1 RNA برنامه‌ای از التهاب تنظیم‌شده را فعال می‌کند، که به نوبه خود یک مسیر سیگنال‌دهی خاص را برای ترمیم شکستگی ایجاد می‌نماید.»
کاربرد در پوکی استخوان
در مرحله بعد محققان عناصر قابل انتقال را در سلول‌های استخوانی (استئوبلاست) گرفته شده از زنان یائسه مبتلا به پوکی استخوان و یک گروه تحت کنترل سالم مورد بررسی قرار دادند.
عناصر قابل انتقال در فمورهای سالم با تراکم استخوان بالا به شدت تنظیم شدند، اما آنهایی که تراکم استخوان کمتر و پوکی استخوان داشتند فعالیت LINE پایینی را از خود نشان دادند.
منیاواچی بیان کرد: «ما RNA مصنوعی LINE-1 را به این کشت‌های سلولی اضافه کردیم و نتایج به شکل شگفت‌آوری واضح بود.»
وی ادامه داد: «استئوبلاست‌های تحت درمان با RNA LINE-1 یک فنوتیپ متمایز را نشان می‌دهند که در آن ماتریکس استخوان به وفور و به سرعت تشکیل می‌شود. مهم‌تر از همه، سلول‌های مشتق شده از بیماران مبتلا به پوکی استخوان با درمان LINE-1 RNA نجات یافتند.»
به نظر می‌رسد بدن انسان عناصر قابل انتقال ویروسی را برای تحریک پاسخ التهابی به آسیب انتخاب کرده است، بنابراین از سیستم ایمنی ذاتی برای ترمیم استخوان و بافت‌ها استفاده می‌کند.
این کشف توسط دو حق ثبت اختراع شامل مجوز شرکت بیوتکنولوژی Altos Labs در کالیفرنیا و شرکت تازه تأسیس RepeatEra، محافظت می‌شود تا درمان احیاکننده خود را به آزمایش‌های بالینی برساند.
منیاواچی اعلام کرد: «ما معتقد هستیم این مکانیسم منحصر به استخوان نیست و بنابراین درمان‌های مبتنی بر RNA مصنوعی LINE-1 می‌توانند کاربردهای زیادی داشته باشند.»
وی تأکید کرد: «این درمان از ترمیم قرنیه گرفته تا لوازم آرایشی محافظ پوست کاربرد خواهد داشت.»
این محقق تصریح کرد: «ما بسیار هیجان‌زده هستیم که این نتایج را گسترش دهیم و متوجه شویم که چگونه عناصر قابل انتقال بر سایر انواع سلول‌ها تأثیر می‌گذارند.»
