Badania, o których mowa zostały przeprowadzone przez prof. Anna C. Belkina  oraz prof. Gerald V. Denis  - specjalistów w dziedzinach odpowiednio mikrobiologii oraz farmakologii i medycyny, pracowników naukowych Boston University School of Medicine.

Epigenetyka jest stosunkowo nową dziedziną nauki. Zajmuje się ona badaniem organizmów o jednakowych genotypach oraz odmiennych fenotypach. Obserwowane różnice wynikają z występowania zjawiska dziedziczności pozagenowej cech, których obecność nie jest determinowana zmianami w sekwencji materiału genetycznego.  W uproszczeniu, epigenetyka  bada  różne mechanizmy zmiany ekspresji genów , odmienne niż zmiany w sekwencji DNA.

Dotychczasowe badania wiązały intensywną produkcję insuliny oraz nadmierne odkładanie się tkanki tłuszczowej (mechanizmy prowadzące do otyłości) z sytuacją, gdy produkty ekspresji genów Brd2 są na niskim poziomie. Gen Brd2 koduje regulator transkrypcji, należący do rodziny białek BET (ang.  Bromodomain Terminalu Extra). Acetylacja histonów reguluje aktywację i represję wielu genów odgrywających zasadniczą rolę w przewlekłych chorobach zapalnych. Proteiny BET odpowiadają za „odczytywanie” znaków acetylacji histonów. Proces ten jest istotnym elementem transkrypcji  genów.   Mimo udowodnienia roli białek BET, jak dotąd nie wyjaśniono w pełni mechanizmów regulacji transkrypcji genów kodujących zapalne cytokiny przez te białka.

Działanie białek Brd2 i Brd4 jest ściśle ze sobą związane. Wpływają one bezpośrednio na aktywacje genów kodujących cytokiny zapalne w makrofagach. Zaprezentowane przez naukowców wyniki potwierdzają, że współdziałanie tych dwóch białek odgrywa ważną rolę w procesie powstawania i rozwoju tkanki nowotworowej oraz w procesie replikacji ludzkiego wirusa zespołu nabytego niedoboru odporności (HIV).

Wyniki badań pokazują, że rodzina białek BET odgrywa znaczącą rolę w rozwoju niektórych chorób, takich jak np.: cukrzyca typu 2, posocznica, czy choroby sercowo-naczyniowe.

Podstawą mechanizmu działania białek z rodziny BET jest epigenetyczna kontrola ekspresji genów. Polega ona na wpływie wspomnianych białek na proces „upakowania” chromatyny, nie oddziałując  bezpośrednio na zmianę sekwencji materiału genetycznego (DNA).  Motywacją naukowców dla zrozumienia tego mechanizmu jest zamiar  opracowania swoistego rodzaju „remedium” , wykorzystywanego w terapii  chorób o wspólnym, epigenetycznym podłożu.

"Wyniki przeprowadzonych przez nas badań sugerują, że nieprzypadkowo pacjenci ze zdiagnozowaną cukrzycą wykazują wyższe ryzyko letalnego niepowodzenia terapii antynowotworowej. Wnioski z badań  pokazują również, że pacjenci z przewlekłymi chorobami, takimi jak: miażdżyca i insulinooporność, są bardziej narażeni na otyłość, lub częściej cierpią z powodu powikłań zapalnych" -powiedziała prof. Belkina. " Skłania to nas do postawienia hipotezy,  że patogeneza różnych chorób związanych z niewłaściwym funkcjonowaniem  ludzkich narządów, jest o wiele silniej powiązana ze sobą niż wskazywałby na to obecny podział specjalności medycznych."- dodała.

Naukowcy obiecują kontynuację prowadzonych przez nich badań. Kolejnym etapem będzie opracowanie skutecznej oraz bezpiecznej metody oddziaływania i  inhibicji ekspresji białek z grupy BET, dzięki czemu odpowiedź zapalna związana z występowaniem niektórych chorób zostanie zahamowana.

Donata Zaczyńska

Źródła:

A. C. Belkina, B. S. Nikolajczyk, G. V. Denis. BET Protein Function Is Required for Inflammation: Brd2 Genetic Disruption and BET Inhibitor JQ1 Impair Mouse Macrophage Inflammatory Responses. The Journal of Immunology, 2013; DOI: 10.4049/jimmunol.1202838

http://www.genecards.org/