Studier av sebrafisk har resultert i at øyemusklene gir ledetråder for ny behandling av muskelsykdommer hos mennesker. Det kommer frem i en oppgave av Nils Dennhag, Institutt for integrativ medisinsk biologi.
Muskeldystrofier er en gruppe sykdommer der ulike proteiner i musklene ikke fungerer som de skal, verken gjennom arvelige eller spontane mutasjoner. Dette fører igjen til at muskelvev brytes ned over tid, og pasienter blir etter hvert rullestolbundne og dør ofte for tidlig fordi musklene som hjelper til med pusten eller hjertet slutter å virke.
Musklene som styrer øyebevegelsene fungerer imidlertid bra hele veien gjennom sykdomsforløpet, noe som gjør dem svært interessante å studere for å prøve å finne ut hvilke strategier de bruker for å overleve muskeldystrofier.
Gensaksen
– I min forskning har jeg studert sebrafiskens øyemuskler, som har vist seg å ha de samme egenskapene ved muskeldystrofier som hos mennesker, og deretter generert nye sykdomsmodeller. Dette er gjort ved hjelp av gensaksen Crispr/Cas9, sier Nils Dennhag.
– Ved å lese genuttrykket i øyemuskulaturen til sebrafisken, hos både friske og fisk med muskeldystrofier, har vi delvis lykkes med å avkode hvordan øyemuskulaturen takler disse sykdommene – gjennom oppregulering av proteinet Fhl2.
Sunnere muskelfibre
Fhl2 beskytter fibrene i øyemusklene ved å hindre at de brytes ned, og ved å holde tilbake en unaturlig sykelig forstørrelse av disse. Fhl2 finnes ikke naturlig i store deler av kroppsmuskulaturen til sebrafisk eller mennesker, men ved genetisk å tvinge genuttrykk for Fhl2 kunne studiene vise sterkt økt overlevelse hos sebrafisk med den dødeligste typen muskeldystrofi – Duchenne muskeldystrofi.
I tillegg til bedre overlevelse hadde sebrafisk med Duchenne muskeldystrofi – og økt uttrykk for Fhl2 – sunnere muskelfibre, markant bedre nerveforbindelser og bedre svømmeevne enn syke sebrafisker uten Fhl2. I tillegg regenererte fibrene som fortsatt var ødelagt seg raskere, noe som førte til en bedre utvinning.
Behandling av mennesker
– Samlet sett viser våre studier at det er mulig å bruke øyemuskulaturen som en slags mal for hvordan man skal takle å leve med muskeldystrofier, noe som ikke er påvist i like stor grad tidligere. Vi tror også at dette kan være en vei videre for å behandle mennesker, da vi også har sett at menneskelige øyemuskler har muskelfibre som uttrykker Fhl2. Vi mener også at vi kun har skrapet i overflaten av strategiene øyemusklene har å tilby, men det er et godt steg på veien, og beviser at denne nye typen behandlingsmetode er mulig! sier Nils Dennhag.
Metode: Bruke gensaksen CRISPR/Cas9 til å lage en rekke ulike modeller av muskeldystrofier, som brukes i studien for å studere hvordan øyemusklene reagerer når disse proteinene fjernes. Sekvensering av RNA fra både øyemuskler og kroppsmuskler ble gjort for å se hvilke forskjeller som fantes mellom disse vevene under sykdomstilstander. Etter å ha konkludert med at Fhl2 var oppregulert i øyemuskler, ble det brukt sirkulært DNA med Fhl2-genet knyttet til en muskelspesifikk såkalt promoter, som ble injisert i sebrafisk med muskeldystrofi. Dette får alle muskler i kroppen til å uttrykke Fhl2, ikke bare øyemusklene, noe som fører til effektene beskrevet ovenfor.
Kilde: Umeå universitet, Sverige
Foto: Marrabbio2, Public domain, via Wikimedia Commons
