Μελέτη του βιολογικού ρόλου του γονιδίου της prion πρωτεΐνης στη διαφοροποίηση και απόπτωση λευχαιμικών και νευρικών κυττάρων με φάρμακα

Abstract

Ο κεντρικός στόχος της διατριβής υπήρξε η διερεύνηση του βιολογικού ρόλου του Prn-p γονιδίου (που κωδικοποιείται στην PrP πρωτεΐνη) σε βασικές λειτουργίες του κυττάρου, όπως η κυτταρική ανάπτυξη, η διαφοροποίηση και η απόπτωση (προγραμματισμένος κυτταρικός θάνατος). Τις τελευταίες δεκαετίες ιδιαίτερη έμφαση δόθηκε στους μηχανισμούς μετατροπής της φυσιολογικής PrPC πρωτεΐνης προς την αντίστοιχη παθολογική PrPSc και στο βαθμό που αυτή η μετατροπή κρίνεται αναγκαία και ικανή για τη μολυσματικότητα του παράγοντα prion στις σπογγόμορφες εγκεφαλοπάθειες (TSEs). Όμως, ο φυσιολογικός ρόλος του γονιδίου και της αντίστοιχης πρωτεΐνης παραμένει ακόμα αδιευκρίνιστος. Η παρούσα διατριβή αποτελεί μια συστηματική σε εύρος διερεύνηση του ρόλου του Prn-p γονιδίου και ιδιαίτερα της έκφρασής του στην κυτταρική αναπαραγωγή, διαφοροποίηση και απόπτωση, με τη χρήση των ερυθρολευχαιμικών MEL και των νευρικών N2a κυττάρων, που χρησιμοποιούνται ως πρότυπα συστήματα (models) μελέτης σε κυτταροκαλλιέργειες. Τα συστήματα αυτά αποτελούν απλούστερα μοντέλα από ότι ο εγκέφαλος, που είναι ένα πολύπλοκο όργανο ή τα τρανσγονιδιακά πειραματόζωα. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι το Prn-p γονίδιο διεγείρεται μεταγραφικά σε κύτταρα MEL που καθηλώνονται στη στατική φάση (G1/G0) είτε λόγω της υψηλής συγκέντρωσης κυττάρων ή της μετατροπής τους προς διαφοροποιημένα κύτταρα ανίκανα να διαιρεθούν. Η επαγωγή της διαφοροποίησης σε κύτταρα ΜEL προκαλεί ενεργοποίηση της έκφρασης του Prn-p γονιδίου, γεγονός που ενισχύει το ρόλο των αιμοποιητικών κυττάρων στην παθογένεια των ασθενειών τύπου Prion (BSE). Επίσης, η ευαισθησία των MEL και N2a κυττάρων σε αποπτωτικά σήματα προτείνει ότι η παρατηρούμενη υπερέκφραση του γονιδίου και η συσσώρευση της πρωτεΐνης ενδέχεται να συνηγορούν στη συμμετοχή του Prn-p γονιδίου σε μηχανισμούς απόπτωσης και νευροεκφυλισμού. Τέλος, η ανάπτυξη γενετικά τροποποιημένων κλώνων από αιμοποιητικά και νευρικά κύτταρα με επιμόλυνση πλασμιδιακών φορέων, που περιείχαν ολόκληρη την κωδικοπιούμενη περιοχή του γονιδίου Prn-p για την υπερέκφραση της πρωτεΐνης, επέτρεψε τη διερεύνηση του ρόλου του Prn-p γονιδίου και της πρωτεΐνης PrP σε βασικές κυτταρικές λειτουργίες, καθώς και την αξιολόγηση της βιολογικής δράσης φαρμακευτικών ουσιών.