Peneliti mengidentifikasi daerah DNA dan gen kunci yang mengaktifkan regenerasi hati
Studi ini memberikan peta genom dari mekanisme molekuler yang memungkinkan proses ini, dengan implikasi potensial untuk pengobatan regeneratif.
Hati mamalia memiliki kapasitas regeneratif yang luar biasa, mampu sepenuhnya memulihkan massa dan fungsinya setelah cedera atau reseksi parsial. Sebuah studi yang dipimpin oleh para peneliti di University of Barcelona telah mengidentifikasi daerah DNA yang mengaktifkan regenerasi organ ini. Studi yang diterbitkan dalam jurnal Genomik sel memberikan peta genome-lebar dari interaksi antara elemen regulasi regenerasi hati ini dan gen-gen kunci yang terlibat dalam proses ini. Hasilnya memberikan pemahaman yang lebih baik tentang mekanisme mendasar regenerasi dan dapat memiliki implikasi di masa depan untuk pengembangan kedokteran regeneratif.
Makalah ini ditandatangani oleh peneliti Palmira Llorens -Giralt – penulis pertama artikel – dan profesor Florenci Serras dan Montserrat Corominas, ketiganya dari Departemen Genetika, Mikrobiologi, dan Statistik Fakultas Biologi dan Institut Biomedicine UB (IBUB). Para peneliti dari Bellvitge Biomedical Research Institute (IDIBELL) dan area Ciber of hati dan penyakit pencernaan (Ciberehd), Pusat Regulasi Genomik (CRG) dan Institut Biologi Molekuler Barcelona (IBMB-CSIC) juga berpartisipasi.
Studi ini menggunakan hati tikus setelah reseksi organ untuk menganalisis perubahan kromatin, struktur di mana DNA diatur dalam nukleus sel, yang memainkan peran kunci dalam mengatur ekspresi gen selama regenerasi. “Reseksi atau hepatektomi parsial adalah praktik klinis yang umum, baik dalam pengangkatan tumor hati dan dalam transplantasi donor hidup, di mana bagian hati ditransplantasikan ke pasien dengan disfungsi hati, sehingga memahami cara kerja proses ini dapat membantu merancang strategi yang mengoptimalkan responsnya”, kata Monterrat Corominas, yang mengoordinasikan penelitian.
Kesamaan dengan perkembangan embrionik hati
Untuk mendapatkan pandangan global dan dinamis dari proses regenerasi, para peneliti telah menganalisis beberapa data genomik yang memungkinkan mereka, misalnya, membandingkan regenerasi dengan pengembangan embrionik hati dan untuk mendeteksi paralel antara kedua proses. Dengan pendekatan ini, mereka telah mengamati bahwa ekspresi gen kunci untuk regenerasi diatur oleh berbagai macam elemen regulasi yang responsif -responsif, termasuk penambah – daerah DNA yang mengaktifkan ekspresi gen – khusus untuk regenerasi, tetapi juga penambah perkembangan yang diaktifkan kembali. Artinya, penambah yang digunakan kembali dari berbagai tahap perkembangan embrionik, dengan tujuan mengaktifkan proses seluler yang penting untuk proliferasi hepatosit, sel-sel paling berlimpah di hati.
Para peneliti juga telah menemukan bahwa regenerasi hati melibatkan represi penambah yang mengatur fungsi metabolisme spesifik hati, terutama yang terlibat dalam metabolisme lemak dan lipid lainnya. “Ini mengungkapkan bahwa regenerasi adalah proses yang sangat diatur di mana hubungan terbalik ditetapkan: program proliferasi ini diprioritaskan sementara proses metabolisme intensif energi, seperti sintesis asam empedu dan retinol, dihambat sementara”, kata Palmira llorens-giralt.
Studi ini juga mengidentifikasi kemungkinan regulator transkripsional yang mengatur regenerasi hati. Pada awal proses ini, kompleks AP-1 dan ATF3 akan bertanggung jawab untuk mengaktifkan penambah yang bertanggung jawab untuk menyalakan program transkripsional, yaitu urutan aktivasi gen yang diperlukan untuk hepatosit yang tidak aktif untuk masuk kembali ke sel dan mulai berkembang biak. Pada fase kedua, peraturan ini akan didominasi oleh NRF2. Ini adalah tiga faktor transkripsi, yaitu protein yang mengatur aktivitas gen dengan mengaktifkan atau menekan transkripsi mereka, yang merupakan salah satu cara di mana gen mengirimkan informasi untuk mengarahkan respons fungsional sel.
Jembatan untuk Kedokteran Regeneratif Terjemahan
Salah satu yang menarik dari penelitian ini adalah untuk memberikan peta interaksi genome-gen genome. Bersama dengan identifikasi regulator utama dalam regenerasi hati awal, ini bisa menjadi sumber yang berharga untuk studi masa depan yang berfokus pada elemen peraturan yang terlibat dalam regenerasi hati.
Meskipun ini adalah studi penelitian dasar dan karenanya bertujuan untuk lebih memahami mekanisme mendasar regenerasi, tanpa aplikasi klinis langsung, para peneliti menekankan bahwa ia mungkin memiliki implikasi untuk pengembangan kedokteran regeneratif. “Pengetahuan mendalam inilah yang dapat meletakkan dasar bagi kemajuan medis di masa depan dan akhirnya diterjemahkan ke dalam intervensi terapeutik konkret, seperti obat-obatan yang mengaktifkan penambah spesifik atau memodulasi respons regeneratif. Dengan demikian, penelitian seperti ini dapat bertindak sebagai jembatan untuk pengobatan regeneratif translasi”, para peneliti menyimpulkan.
Artikel referensi:
Giralt, Palmyra; Ruiz-Romero, Angkatan Laut; Nurtdinov, Ramil; Herranz-iurbide, Macarena; Vicent, William P.; Pegunungan, Florence; Fabregated, Isabel; Coromines, Montserrat. 3 faktor spesifik dan berkembang. Genomik sel, Mei
