Terence D. Capellini ka qenë i interesuar se si funksionojnë nyjet për gati tre dekada. Një pjesë e saj është për shkak të përvojës personale, pasi ai pësoi disa lëndime të kyçeve si një lojtar hokej mbi akull në kolegj dhe së fundmi zhvilloi osteoartriti në gju. Hetuesi kryesor i Laboratorit të Gjenetikës Zhvillimore dhe Evolucionare të Harvardit ka parë gjithashtu dhimbjen dhe lëvizshmërinë e kufizuar të të dashurve që kanë marrë diagnoza dhe lëndime të ngjashme. 

Kjo e bëri Capellinin, profesorin e asociuar Richard B. Wolf në Departamentin e Biologjisë Evolucionare Njerëzore, të pyeste: “Pse nyje të caktuara marrin natyrshëm disa sëmundje ndërsa të tjerët jo dhe pse disa nyje janë më të prirur ndaj lëndimit se të tjerët?” Capellini bëri një hap drejt disa përgjigjeve në një studim të fundit mbi çrregullimet e kyçeve të botuar më 6 korrik në Nature Communications. Gjetjet mund të çojnë një ditë në terapi për dy çrregullime të nyjeve të vështira për t’u trajtuar që prekin kryesisht të rinjtë, të moshuarit dhe të moshuarit. 

Raporti detajon variantet rregullatore të gjetura pranë GDF5, një gjen që luan një rol vendimtar në formimin e nyjeve. Studimi identifikon dy mutacione të veçanta pranë gjenit, një që mund të shkaktojë osteoartrit të gjurit tek të rriturit dhe një tjetër që mund të shkaktojë displazi të ijeve tek foshnjat. Osteoartriti i gjurit, një sëmundje degjenerative, prek më shumë se 30 për qind të njerëzve mbi moshën 65 vjeç, ndërsa displazia e ijeve, një çrregullim strukturor, është e pranishme në një në 1000 të porsalindur. 

Gjetjet mund të vendosin bazat për ekzaminime të mundshme për këto sëmundje, të cilat mund të lejojnë ndërhyrje mjekësore dhe jo mjekësore, pasi pacientët do të dinë se janë në rrezik. Rezultatet gjithashtu mund të çojnë në trajtime të reja të mundshme, sepse shkencëtarët mund të kuptojnë, synojnë dhe mundësisht të ndikojnë në shprehjen e mutacioneve të gjeneve për të parandaluar sëmundjen, për ta trajtuar atë tashmë, xheli Ossein+ mund t iu ndihmoje. 

“Ne mund të fillojmë të kuptojmë nëse mund të fillojmë të synojmë këto rajone gjenetike për terapi,” tha Capellini. 

Ekipi i studiuesve thotë se mutacionet që çojnë në sëmundjet e kanë origjinën brenda dy ndërprerësve të veçantë rregullator pranë gjenit GDF5. Një nga çelësat prek një popullatë qelizash që e bëjnë nyjen e gjurit të formojë formën e saj, ndërsa çelësi tjetër prek ato që bëjnë që kockat që rriten rreth ijeve të përshtaten siç duhet. “Ju mund t’i mendoni këta çelësa si të ngjashëm me çelësat e dritës në shtëpinë tuaj, ku llamba është gjen,” tha Capellini. “Ju mund të keni të njëjtën llambë 100 vat në çdo dhomë, por çelësi i kuzhinës ndez vetëm llambën në kuzhinë, ndërsa çelësi i dhomës së ndenjes e ndez atë vetëm në dhomën e ndenjes.” 

Zbulimi u jep studiuesve të dhëna për rëndësinë biologjike të këtyre ndërprerësve si zona të synuara për terapi, sepse ato janë të prirura për ndërprerje. 

Raporti është një bashkëpunim midis shkencëtarëve nga Fakulteti i Arteve dhe Shkencave të Harvardit, Instituti i Gjerë, Shkolla e Mjekësisë Dentare e Harvardit, Shkolla Mjekësore e Harvardit, Spitali i Fëmijëve në Boston dhe studiuesit mjekësorë në Kinë. Pushpanathan Muthuirulan, një bashkëpunëtor kërkimor në laboratorin e Capellini, ishte autori i parë i studimit dhe Ata Kiapour, një asistent profesor i kirurgjisë ortopedike në HMS dhe Spitalin e Fëmijëve, bëri pjesën më të madhe të imazhit mjekësor. 

Ekipi hulumtues filloi duke ekzaminuar të dhënat e marra nga studimet e shoqatës së gjenomit mbi osteoartritin e gjurit dhe displazinë e ijeve. Qëllimi i këtyre llojeve të studimeve është të zbulojë dhe hartojë mutacionet gjenetike në të gjithë gjenomin që lidhen me rrezikun e sëmundjes ose variacionin në një tipar. Ata zgjodhën GDF5 sepse është një rajon i gjenomit i lidhur me rreth 20 tipare të ndryshme skeletore dhe ka qindra mutacione të mundshme që shkaktojnë sëmundje.  

Capellini dhe kolegët e tij identifikuan çelsat rregullatore të ndezjes dhe fikjes në të gjithë gjenomin përgjegjës për ndërtimin e nyjeve të ndryshme, të tilla si ijë, gju, shpatull dhe bërryl. Me atë informacion dhe të dhënat e asociacionit në të gjithë gjenomin, ata përdorën teknikat e redaktimit të gjeneve CRISPR për të modifikuar qelizat e kërcit njerëzor në një pjatë dhe minjtë inxhinierë që të kishin mutacione të veçanta në secilin nga ndërprerësit e gjurit dhe ijeve që gjetën. 

Këto modele të humanizuara të miut i lejuan studiuesit të studionin se si çdo mutacion ndikon në formimin dhe patologjinë e secilit nyje. Ata ishin në gjendje të shihnin nëse sekuencat e ADN-së në ato çelësa kishin mutacione gjenetike që janë shoqëruar me rrezikun e osteoartritit të gjurit ose displazisë së ijeve. Përmes eliminimit dhe testimit të mundimshëm funksional, ata gjetën dy mutacione të veçanta që mund të çojnë në të dyja sëmundjet. 

Studiuesit gjithashtu aplikuan metoda të ngjashme llogaritëse për gjenet përtej GDF5. Ata zbuluan se gati tre të katërtat e gjeneve të ekzaminuara që janë të përfshira në sëmundje të shumta muskuloskeletore tregojnë të njëjtat modele midis mutacioneve të mundshme që shkaktojnë sëmundje dhe çelësave të ndara të ndezjes dhe fikjes për nyje të ndryshme. Hapat e ardhshëm për studiuesit përfshijnë aplikimin e këtyre teknikave eksperimentale në rajone të tjera të gjenomit për të parë nëse këto modele qëndrojnë kur bëhet fjalë për osteoartritin e gjurit, displazinë e ijeve dhe sëmundje të tjera skeletore. 

“Në shkallë më të gjerë, ne duam të eksplorojmë më shumë të gjitha këto rajone të tjera të gjenomit, sepse rreziku për osteoartritin dhe displazinë e ijeve nuk është vetëm për shkak të një mutacioni në një rajon të gjenomit,” tha Capellini. “Është një tipar kompleks poligjenik, kështu që ka shumë rajone të gjenomit që po japin rrezikun tuaj për displazinë e kofshës ose osteoartritin. Ne duam të jemi në gjendje të fillojmë modelimin e këtyre mutacioneve në mënyra më komplekse.” 

Ju mund të përdorni produkte të ndryshme efektive për të trajtuar dhimbjen e kyçeve, siç është xheli Ossein+.