Teza de doctorat intitulată Rolul factorilor de transcripţie hepatici în procesul de diferenţiere hepatocitară se înscrie în cadrul studiilor de cercetare fundamentală translaţională şi abordează o tematică extrem de actuală pentru medicina regenerativă, şi anume posibilitatea controlului procesului de diferenţiere hepatocitară in vitro prin expresia ectopică a factorilor de transcripţie hepatici. >>>
Odată cu cercetările echipei conduse de Yamanaka şi Takahashi, publicate în 2006, prin care s-a demonstrat posibilitatea reprogramării celulelor terminal diferenţiate la stadiul de pluripotenţă, s-a început o nouă pagină în medicina regenerativă. Controversele etice legate de utilizarea celulelor stem embrionare nu mai sunt de actualitate, întrucât o nouă sursă de celule pluripotente, celulele pluripotente induse, sunt disponibile acum pentru cercetare. De asemenea, anul 2010 a fost marcat de noi progrese în domeniul ingineriei transcripţionale, prin demonstrarea posibilităţii reprogramării fibroblastice la un fenotip neuronal-like sau cardiomiocit-like, evitând astfel unele din neajunsurile celulelor pluripotente induse.
Teza de doctorat abordează, în partea generală, aspecte actuale citate în literatură despre organogeneza hepatică, regenerarea ficatului, principiile terapiilor celulare şi genice în afecţiunile hepatice, utilizarea terapeutică a celulelor stem în afecţiunile hepatice cronice, diferenţierea hepatocitară in vitro a celulelor stem, prezintă sistemele de transducţie genică cu semnificaţie pentru terapiile genice şi ingineria transcripţională. Un subcapitol separat prezintă rolul factorilor de transcripţie în controlul expresiei genice, fiind menționate principalele clase de factori de transcripţie hepatici. Este evidenţiată importanţa lor în promovarea expresiei genelor specific hepatice şi în coordonarea proceselor de organogeneză hepatică.
Experimentele prezentate în partea specială a tezei au fost realizate pe culturi de hepatocite murine şi celule progenitoare hepatice adulte murine, investigându-se, prin studii de expresie genică cantitativă, dinamica factorilor de transcripţie hepatici şi corelaţiile dintre aceştia şi expresia genelor specific hepatice in vitro. S-au cercetat posibilităţile de expansiune ex vivo a celulelor progenitoare hepatice şi stabilitatea în timp a fenotipului caracteristic, precum şi abilităţile de maturare hepatocitară în cursul unor protocoale de scurtă durată. Cercetările au indicat importanţa factorilor de transcripţie FoxA2, Hnf4α şi C/ebpα în controlul expresiei genelor specific hepatice. Inducţia unei fenotip hepatocit-like matur s-a putut obţine utilizând celulele progenitoare hepatice murine, în urma expresiei secvenţiale a factorilor de transcripţie hepatici FoxA2, Hnf4α şi C/ebpα. Celulele hepatocit-like obţinute prezintă morfologie, expresie genică şi funcţionalitate comparabile cu cele ale hepatocitelor primare. Maturitatea funcţională pare să fie superioară altor celule hepatocit-like (celule hepatocit‑like obţinute din celule pluripotente induse – iPS); durata scurtă în care se poate obţine fenotipul hepatocitar matur (7 zile) reprezintă un avantaj major.
Studiile de expresie ectopică a factorilor de transcripție hepatici în culturi de fibroblaști murini NIH3T3 au indicat faptul că factorii de transcripţie FoxA2 şi Hnf4α au un efect sinergic în promovarea expresiei genelor specific hepatocitare, rezultate susţinute de analiza cantitativă a expresiei genice. Procesul de reprogramare prin cei doi factori de transcripţie nu conduce încă la un fenotip hepatocitar complet, dar studiile efectuate demonstrează clar că şi reprogramarea hepatocitară a fibroblaştilor este posibilă, pe lângă cea neuronal-like sau cardiomiocit-like, indicând doi dintre factorii de transcripţie cheie.
Studiile pe model celular uman s-au realizat pe linia celulară tumorală HUH 7.5. În urma inducţiei expresiei Hnf4α în celulele tumorale de hepatocarcinom uman HUH 7.5, modificările morfologice înregistrate de celulele tumorale au fost dramatice, celulele au adoptat un fenotip epiteliod evident, iar capacitatea de proliferare a scăzut semnificativ. Studiile genetice au găsit ca posibile explicaţii ale efectului antiproliferativ al Hnf4α în celulele de hepatocarcinom uman, reglarea pozitivă a multiple gene cu un documentat efect antiproliferativ, precum gene implicate în progresia în ciclul celular, gene ce codifică proteine de adeziune intercelulară sau matrice intra- şi extra-celulară, enzime cheie cu efect antiproliferativ.
Doctorand: Asist. Univ. Dr. Răzvan Andrei Iacob
Conducător ştiinţific: Prof. Dr. Irinel Popescu
Pentru textul integral vezi editia print Medica Academica, luna Decembrie 2010
