Nya fynd om potentiella målgener för att behandla venösa sår
Forskare på Karolinska Institutet presenterar nya insikter gällande rollen för små molekyler, mikro-RNA, i läkningen av hudsår. Studien, som publicerats i tidskriften eLife, lyfter fram möjliga framtida sätt att närma sig behandling av venösa sår, en vanlig typ av kroniska sår som inte läker.
Venösa sår uppträder ofta på benen och orsakas av bristfällig blodcirkulation. Dessa smärtsamma och svårläkta lesioner kan ge betydande begränsning av en individs rörlighet och livskvalitet. Tidigare forskning på djur har visat att återkommande inflammation och otillräcklig celltillväxt och migration kan bidra till den dåliga läkningen av dessa sår, men få studier har tittat på rollen för genregleringen i de här processerna hos människan.
En ny studie av forskare från bland annat Karolinska Institutet, Karolinska Universitetssjukhuset, University of Miami Miller School of Medicine, USA, har presenterat vad som skulle kunna vara de första resultaten som visar mikro-RNA:s roll för sårens läkningsprocess.
Studien visar att abnorma nivåer av en trio av mikro-RNA kan försämra läkning vid venösa sår. Fynden pekar på att läkemedel som riktar in sig på dessa mikro-RNA skulle kunna hjälpa till att underlätta läkning hos patienter.
– Mikro-RNA reglerar hundratals gener och spelar en avgörande roll i läkningen av hudsår. Men begränsad information om hur mikro-RNA reglerar genuttryck hos mänskliga sår har hindrat identifieringen av mikro-RNA som kan vara användbara för behandlingsmålen, säger Zhuang Liu, en av studiens två försteförfattare och postdoktor vid institutionen för medicin, Solna, Karolinska Institutet.
För att fylla denna lucka har forskargruppen samlat in 20 sårvävnadsprover från friska volontärer med sår under läkning på benen och från patienter med venösa sår.
RNA-sekvensering för att jämföra molekyler i sår
Proverna togs vid tre olika tillfällen för att spåra läkningsprocessen. Forskarna använde sedan RNA-sekvensering för att jämföra uttrycket av mikro-RNA och andra molekyler som kallas budbärar-RNA vid samma tidpunkt hos sår som läker respektive inte läker.
De upptäckte att 22 mikro-RNA och 221 budbärar-RNA uttrycktes på högre nivåer i venösa sår än i sår under läkning, medan 10 mikro-RNA och 203 budbärar-RNA uttrycktes på lägre nivåer. De fann också flera mikro-RNA med förhöjda eller mycket låga nivåer hos patienter med målgener för venösa sår.
Därefter gjorde forskarna en rad experiment på mänskliga hudceller som kallas keratinocyter insamlade från ett annat underlag av friska volontärer och patienter med venösa sår. Dessa experiment bekräftade det avvikande uttrycket hos flera av dessa mikro-RNA och deras geninriktningar i sårläkning.
Öppnar dörren till framtida behandling
Slutligen kunde forskarna visa att de förhöjda uttrycken av framför allt tre mikro-RNA – mikro-RNA 34a, mikro-RNA-424 och mikro-RNA-516 – ökade den inflammatoriska responsen, samt saktade ned tillväxten av nya celler och den cellmigration som behövs för att hjälpa till att sluta ett sår.
– Vårt arbete öppnar dörren till utveckling av nya behandlingar av venösa sår som reducerar nivåerna av denna trio av mikro-RNA och hjälper till att återställa normal sårläkning. Behandlingar som inriktar sig på Mikro-RNA kan vara mer effektiva och ha färre biverkningar hos patienter än en del dagens behandlingar för venösa sår, säger Letian Zhang, delad försteförfattare och doktorand vid institutionen för medicin, Solna, Karolinska Institutet.
Att dokumentera mikro-RNA vid olika tidpunkter i läkningsprocessen är särskilt viktigt. Förhöjda mikro-RNA-uttryck kan främja läkning vid ett tillfälle i processen och hindra den vid ett annat, så tidsfaktorn är avgörande för potentiella behandlingar inriktade på mikro-RNA. Fler studier behövs för att validera fynden innan man testar strategins effektivitet på patienter.
Som en del av sitt arbete har forskargruppen skapat ett kompendium på engelska med sina resultat som finns tillgängligt online för andra forskare som studerar sårläkningsprocesser.
Studien finansierades av Svenska Forskningsrådet, Ragnar Söderbergs Stiftelse, Welander-Finsens Foundation, LEO Foundation och Karolinska Institutet.
Den här nyhetsartikeln är baserad på ett pressmeddelande på engelska från eLife.
Publikation
“Integrative small and long RNA-omics analysis of human healing and non- healing wounds discovers cooperating microRNAs as therapeutic targets”. Zhuang Liu, Letian Zhang, Maria A. Toma, Dongqing Li1, Xiaowei Bian, Irena Pastar, Marjana Tomic-Canic, Pehr Sommar, Ning Xu Landén. eLife, online 9 augusti 2022, doi:10.7554/eLife.80322.