Μελέτη του παθογενετικού ρόλου της κυτταροκίνης RANKL σε διαγονιδιακά ζωικά πρότυπα
Authors: Νίτη Αλεξάνδρα 
Published: August 2021

Η πρωτεΐνη RANKL (ReceptorActivatorofNuclearFactor κBLigand) μέλος της υπεροικογένειας του TNF (TumorNecrosisFactor), αποτελεί το μόριο κλειδί στην διαδικασία της οστικής απορρόφησης καθώς επάγει την διαφοροποίηση, επιβίωση και ενεργότητα των οστεοκλαστών. Η αυξημένη παραγωγή RANKL έχει συνδεθεί με αυξημένη οστική απώλεια σε ασθένειες όπως είναι η οστεοπόρωση, η ρευματοειδής αρθρίτιδα, το πολλαπλούνμυέλωμα, οι οστικές μεταστάσεις και οι περιοδοντικές ασθένειες. Οι μέχρι τώρα κλινικές δοκιμές δείχνουν ότι το Denosumab, ένα αντι-huRANKLμονοκλωνικό αντίσωμα, αναστέλλει αποτελεσματικά την οστική απώλεια και τα κατάγματα σε οστεοπορωτικούς ασθενείς. Ωστόσο, με τα μέχρι στιγμής δεδομένα, δεν υπάρχει ένα ζωικό πρότυπο υπερέκφρασης του RANKL του ανθρώπου (huRANKL) για την άμεση δοκιμή νέων αναστολέων του σε προκλινικό επίπεδο.Χρησιμοποιώντας τεχνολογίες αιχμής, στο εργαστήριο της Καθ. Ε. Ντούνη (Ε.ΚΕ.Β.Ε. «Αλέξανδρος Φλέμιγκ» σε συνεργασία με το Εργαστήριο Γενετικής του Τμήματος Βιοτεχνολογίας του Γεωπονικού Πανεπιστημίου Αθηνών), δημιουργήθηκαν πρόσφατα διαγονιδιακά ποντίκια που φέρουν το RANKL γονίδιο του ανθρώπου (TghuRANKL) ώστε να αναπαραχθούν και να μελετηθούν οι παθολογίες που επάγονται από την υπερέκφραση του RANKL. Για να επιτευχθεί ένα σωστό πρότυπο έκφρασης του huRANKL στο ποντίκι, ως διαγονίδιο χρησιμοποιήθηκε ένα γενωμικό τμήμα μεγέθους 200kb που περιείχε ολόκληρο το RANKL γονίδιο του ανθρώπου. Στα πλαίσια της παρούσας μελέτης αναλύθηκαν τα νέα γενετικά μοντέλα οστεοπόρωσης που προέκυψαν από την υπερέκφραση του RANKL. Τα TghuRANKLδιαγονιδιακά ποντίκια εμφάνισαν, ανεξαρτήτου φύλου πρώιμη εγκατεστημένη οστική απώλεια ενώ τα επίπεδα έκφρασης του huRANKLδιαγονιδίου συσχετίστηκαν με την σοβαρότητα του φαινοτύπου. Η διαγονιδιακή σειρά Tg5516 με χαμηλή έκφραση του huRANKLδιαγονιδίου εμφάνισε ήπιο οστεοπορωτικό φαινότυπο με οστική απώλεια στο σπογγώδες οστούν και μειωμένη οστική αντοχή. Στη διαγονιδιακή σειρά Tg5519 με υψηλή έκφραση του huRANKLδιαγονιδίου, παρατηρήθηκε σοβαρή οστική απώλεια στο σπογγώδες, προοδευτική καταστροφή της αυξητικής πλάκας, αυξημένη οστεοκλαστογένεση, αυξημένη οστική ανακατασκευή και έντονα πορώδης δομή στη φλοιώδη μοίρα του οστού,συνοδευόμενη από μειωμένη οστική αντοχή. Ο πιο σοβαρός οστεοπορωτικός φαινότυπος εμφανίστηκε στην διαγονιδιακή σειρά Tg5520 που είχε την υψηλότερη έκφραση του huRANKLδιαγονιδίου και χαρακτηρίζεται από σοβαρή οστική απώλεια στο σπογγώδες, πορώδη δομή στο φλοιώδες οστούν, εκτεταμένη ασβεστοποίηση μαλακών ιστών και κατάγματα. Τα ΤghuRANKL όταν διασταυρώθηκαν με τα οστεοπετρωτικά ποντίκια που φέρουν στο γονιδίωμα τους μια σημειακή μετάλλαξη με αποτέλεσμα την απώλεια λειτουργίας του RANKL, ανέστειλαν τον οστεοπετρωτικό φαινότυπο. Τέλος, η χορήγηση αλενδρονάτης στην σειρά Tg5516 με τον ήπιο οστεοπορωτικό φαινότυπο ανέστειλε πλήρως την οστική απώλεια .Τα TghuRANKLδιαγονιδιακά ποντίκια αποτελούν ένα μοναδικό γενετικό πρότυπο οστικής απώλειας και ιδανικό εργαλείο για την μελέτη των μηχανισμών που εμπλέκονται στην οστική απορρόφηση καθώς και για την αξιολόγηση νέων φαρμακευτικών ουσιών και πιθανών αναστολέων της δράσης του RANKL σε προκλινικό επίπεδο, στοχεύοντας ασθένειες με οστική απώλεια όπως είναι η οστεοπόρωση.