Penyakit langka: Fibrodysplasia ossificans progressiva (FOP), sebuah studi dari Pennsylvania University
Fibrodysplasia ossificans progressiva (FOP) adalah penyakit langka yang ditandai dengan pertumbuhan tulang yang luas di luar kerangka normal yang mendahului respons normal tubuh bahkan terhadap cedera ringan.
Ini menghasilkan apa yang disebut sebagai "kerangka kedua", yang mengunci gerakan sendi dan bisa membuatnya sulit bernapas.
Namun, penelitian baru pada tikus oleh tim di Perelman School of Medicine di University of Pennsylvania menunjukkan bahwa pembentukan tulang ekstra-skeletal mungkin bukan satu-satunya penyebab penyakit ini.
Regenerasi jaringan otot yang terganggu dan tidak efisien tampaknya membuka pintu bagi pembentukan tulang yang tidak diinginkan di area di mana otot baru harus muncul setelah cedera.
Penemuan ini membuka kemungkinan mengejar terapi baru untuk FOP dan diterbitkan hari ini di NPJ Regenerative Medicine
“Sementara kami telah membuat langkah besar menuju pemahaman yang lebih baik tentang penyakit ini, penelitian ini menunjukkan bagaimana biologi dasar dapat memberikan wawasan yang bagus tentang terapi pengobatan regeneratif yang tepat,” kata penulis utama studi tersebut, Foteini Mourkioti, PhD, asisten profesor Bedah Ortopedi dan Sel dan Biologi Perkembangan, serta co-direktur Institut Penn untuk Pengobatan Regeneratif, Program Muskuloskeletal.
“Dari lab, kami sekarang dapat menunjukkan bahwa ada potensi terapi baru untuk pasien dengan kondisi yang menghancurkan ini.”
Sekitar 15 tahun yang lalu, para peneliti di Penn - termasuk rekan penulis studi ini, Eileen Shore, PhD, seorang profesor di Bedah Ortopedi dan Genetika dan co-direktur Pusat Penelitian di FOP dan Gangguan Terkait - menemukan bahwa mutasi pada Gen ACVR1 bertanggung jawab atas FOP.
Dalam studi itu, tim menemukan bahwa mutasi mengubah sel-sel di dalam otot dan jaringan ikat, mengarahkan sel-sel di dalam jaringan untuk berperilaku seperti sel-sel tulang, menghasilkan tulang ekstra-skeletal baru dan tidak perlu di dalam tubuh.
“Namun, sementara penyelidikan tentang bagaimana mutasi FOP mengubah regulasi keputusan nasib sel telah dilakukan secara ekstensif dalam beberapa tahun terakhir, sedikit perhatian telah diberikan pada efek mutasi genetik pada otot dan dampaknya pada sel yang memperbaiki cedera otot, "ucap pantai.
“Kami yakin bahwa mengejar penelitian di bidang ini dapat memberikan petunjuk tidak hanya untuk mencegah pembentukan tulang ekstra tetapi juga untuk meningkatkan fungsi dan regenerasi otot, membawa kejelasan baru untuk FOP secara keseluruhan.”
Para peneliti mempelajari otot dari tikus dengan mutasi yang sama pada gen ACVR1 yang dimiliki orang dengan FOP
Mereka berfokus pada dua jenis sel induk jaringan otot tertentu: progenitor fibro-adipogenetik (FAP) dan sel induk otot (MuSC).
Biasanya, perbaikan cedera otot membutuhkan keseimbangan yang cermat dari kedua jenis sel ini.
Jaringan yang terluka merespons dengan perluasan sel FAP, yang ditugaskan untuk merekrut sel induk otot yang akan meregenerasi jaringan otot yang rusak.
Setelah sekitar tiga hari, FAP mati, pekerjaan mereka selesai.
Pada saat yang sama, transisi MuSC menuju keadaan yang lebih matang dan terdiferensiasi, yang disebut serat otot, penting untuk gerakan terorganisir otot kita.
Pada tikus dengan mutasi ACVR1 yang dipelajari oleh Mourkioti, Shore, dan rekan penulisnya, apoptosis – proses di mana sel-sel FAP mati sebagai bagian dari regenerasi otot yang tepat – telah melambat secara signifikan, yang menyebabkan tingginya kehadiran FAP melebihi biasanya. masa hidup.
Ini mengubah keseimbangan mereka dengan MuSCs.
Jaringan yang terluka juga menunjukkan kapasitas yang berkurang untuk pematangan sel induk otot dan, sebagai hasilnya, serat otot jauh lebih kecil pada tikus yang membawa mutasi ACVR1 dibandingkan dengan serat otot pada tikus tanpa mutasi.
“Kegigihan FAP yang sakit dalam waktu lama di dalam otot yang beregenerasi berkontribusi pada perubahan lingkungan otot di FOP, yang mengurangi regenerasi otot dan memungkinkan FAP yang berlebihan berkontribusi pada pembentukan tulang ekstra-skeletal,” kata Mourkioti.
“Ini memberikan perspektif yang sama sekali baru tentang bagaimana kelebihan tulang ekstra-skeletal terbentuk – dan bagaimana hal itu dapat dicegah.”
Target saat ini untuk mengobati FOP fokus pada memperlambat pertumbuhan tulang ekstra-skeletal
Penelitian ini dapat memberikan arah baru yang penting.
“Kami mengusulkan bahwa intervensi terapeutik harus mempertimbangkan untuk mempromosikan potensi regenerasi otot bersama dengan pengurangan pembentukan tulang ektopik,” tulis Shore dan Mourkioti.
“Dengan mengatasi populasi sel induk dan peran mereka dalam asal FOP, ada kemungkinan terapi yang sangat ditingkatkan.”
Studi ini didukung oleh National Institute of Arthritis and Musculoskeletal and Skin Diseases (R01-AR041916-15S1, F31-AR069982), National Institutes of Health (R01-AR071399, NIH P30-AR069619), dan International Fibrodysplasia Ossificans Progressiva Association (IFOPA).
Penulis lain dalam penelitian ini termasuk Alexandra Stanley, Elisia Tichy, Jacob Kocan dan Douglas Roberts.
Baca Juga:
Sindrom Kaki Gelisah: Apa Itu Dan Bagaimana Cara Mengobatinya
Penyakit Langka: Sindrom Bardet Biedl
Penyakit Langka: Hasil Positif Dari Studi Fase 3 Untuk Pengobatan Hipersomnia Idiopatik