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13.12.2022 13:03
Mini mais puissant – De minuscules pièces de messager aident les muscles à se développer
Les protéines messagères WNT sont cruciales pour une variété de fonctions cellulaires. Un messager WNT spécifique peut augmenter la masse musculaire et améliorer la régénération des muscles squelettiques. Cela en fait des candidats prometteurs pour le traitement des maladies associées à l’atrophie musculaire. Malheureusement, leur taille énorme et leur “adhérence” ont jusqu’à présent entravé les applications thérapeutiques. Des chercheurs de l’Institut Leibniz sur le vieillissement – Institut Fritz Lipmann (FLI) à Iéna et du BTU Cottbus-Senftenberg ont maintenant démontré que même une petite partie de cette substance messagère est suffisante pour assurer sa pleine fonction. Ceci pourrait résoudre les problèmes d’application thérapeutique.
Iéna/Cottbus-Senftenberg. La signalisation WNT est cruciale pour le développement des organismes et le maintien de l’homéostasie tissulaire, puisque les messagers WNT sont impliqués dans une variété de fonctions cellulaires. Dans le muscle squelettique, par exemple, ils peuvent augmenter la masse musculaire et améliorer la régénération. Il s’agit d’un point d’entrée important pour les thérapies visant à traiter les maladies associées à une masse musculaire réduite, telles que la cachexie. Malgré ce potentiel prometteur, il était jusqu’à présent difficile d’utiliser le potentiel de ces molécules dans la pratique : les protéines messagères, constituées de plus de 400 acides aminés, sont très grosses et « collantes », c’est-à-dire qu’elles présentent une faible dispersion dans l’organisme. tissus, ce qui rend l’application médicale difficile. De plus, on sait peu de choses sur la pertinence fonctionnelle des différentes zones structurelles des protéines WNT individuelles.
Le groupe de recherche “Cellules souches du muscle squelettique” dirigé par le professeur Julia von Maltzahn de l’Institut Leibniz sur le vieillissement – Institut Fritz Lipmann (FLI) à Iéna et de la Faculté des sciences de la santé du BTU Cottbus-Senftenberg à Senftenberg, a maintenant démontré dans une étude récente, que même un petit composant de la protéine messagère WNT7A est suffisant pour activer les mêmes voies de signalisation dans les cellules musculaires qui peuvent être activées par la protéine complète. L’étude a récemment été publiée dans le Computational and Structural Biotechnology Journal (Open Access).
Quels domaines sont importants pour la transmission du signal WNT ?
« Jusqu’à présent, on sait très peu de choses sur l’importance et la pertinence fonctionnelle des différentes zones des protéines WNT, en particulier sur les sites de liaison aux récepteurs dans les cellules réceptrices », rapporte le professeur Julia von Maltzahn. “Par conséquent, nous avons spécifiquement étudié l’extrémité C-terminale de WNT7A, car cette région contient à la fois une épingle à cheveux et une région de liaison et présente une fonctionnalité complète.”
La région en épingle à cheveux est suffisante pour favoriser la croissance musculaire
Les chercheurs ont découvert que le traitement avec de petits fragments de protéines, les variants WNT7A C-terminaux contenant uniquement la région en épingle à cheveux, est suffisant pour déclencher les mêmes voies de signalisation cellulaire dans les cellules musculaires qui sont activées par la protéine WNT7A complète. Le messager extracellulaire WNT7A influence la voie de signalisation pour la croissance musculaire et le renouvellement des cellules souches musculaires. Cela stimule la croissance des fibres musculaires et favorise la prolifération et la distribution des cellules souches musculaires dans le muscle squelettique, par exemple après une blessure.
Sera-t-il bientôt possible de traiter l’atrophie musculaire avec de minuscules fragments messagers ?
“Nos résultats ont démontré que de minuscules fragments de messagers, constitués uniquement de la région en épingle à cheveux, rendent plus faisable le développement d’une thérapie à base de WNT7A pour diverses conditions de fonte musculaire, telles que la cachexie cancéreuse”, explique le Dr Manuel Schmidt, postdoctorant au groupe de recherche et auteur principal de la publication.
Dans des études précédentes, les scientifiques de Jena avaient déjà montré que WNT7A augmentait la masse musculaire et la division des cellules souches musculaires chez les souris souffrant de cachexie, un syndrome de fonte musculaire qui touche une grande partie des patients atteints de cancer. Les protéines WNT ont ensuite été ciblées par les chercheurs comme des candidats prometteurs pour des interventions thérapeutiques visant à traiter les maladies de fonte musculaire telles que la dystrophie musculaire et la cachexie cancéreuse, mais la taille considérable des molécules et leur faible maniabilité empêchent leur utilisation en tant qu’agent thérapeutique.
Un large éventail d’applications possibles
La variante plus courte de la protéine pourrait maintenant résoudre ce problème. Grâce à sa petite taille, le messager extracellulaire WNT7A semble mieux adapté à un usage thérapeutique. Les applications possibles incluent les thérapies de soutien pour la perte de masse musculaire due au cancer ou comme stimulant pour la régénération musculaire après une intervention chirurgicale. Cela est dû au fait que WNT7A favorise une augmentation des cellules souches dans le muscle et soutient ainsi la régénération musculaire après des blessures ou des chirurgies.
Les travaux ont été financés par la Fondation allemande pour la recherche (DFG) et la Fondation allemande d’aide au cancer (Deutsche Krebshilfe) et soutenus par le programme de transfert de technologie SPARK-FLI de l’institut. Le Dr Sonja Schätzlein, responsable de SPARK-FLI, considère les résultats de la recherche comme un premier succès : “Je suis très heureuse que grâce à notre soutien financier, nos conseils et la mise à disposition de partenaires de mentorat de l’industrie, SPARK-FLI ait pu aider à faire avancer ce projet. une étape importante vers une thérapie médicale. J’attends avec impatience de voir d’autres résultats.
Publication
Schmidt M, Poser C, Janster C, von Maltzahn J. La région en épingle à cheveux de WNT7A est suffisante pour se lier au récepteur Frizzled7 et pour déclencher la signalisation dans les cellules myogéniques. Journal de biotechnologie computationnelle et structurelle . 2022, 20, 6348-6359. DOI : 10.1016/j.csbj.2022.10.047.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2001037022004949
Informations sur SPARK-FLI
Le projet « Counteracting Cancer Cachexia » a été soutenu de 2018 à 2020 par SPARK-FLI. Le programme interne de transfert de technologie SPARK-FLI aide à transférer les découvertes scientifiques fondamentales de la recherche biomédicale vers des diagnostics ou des applications médicales et garantit que la recherche financée par le gouvernement contribue à l’amélioration de la santé de notre société. Ce financement ciblé augmente non seulement les chances de succès du projet de recherche respectif, mais réduit également les coûts ainsi que le temps nécessaire pour atteindre ses objectifs.
Contact
docteur Kerstin Wagner
Presse et relations publiques
Téléphone : 03641-656378, e-mail : [email protected]
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Informations d’arrière-plan
L’Institut Leibniz sur le vieillissement – Fritz Lipmann Institute (FLI) – lors de son inauguration en 2004 – a été le premier organisme de recherche allemand dédié à la recherche sur le processus du vieillissement. Plus de 350 employés d’environ 40 pays explorent les mécanismes moléculaires sous-jacents aux processus de vieillissement et aux maladies associées à l’âge. Pour plus d’informations, s’il vous plaît visitez http://www.leibniz-fli.de.
L’Association Leibniz relie 97 institutions de recherche indépendantes qui vont des sciences naturelles, de l’ingénierie et de l’environnement à l’économie, aux sciences spatiales et sociales et aux sciences humaines. Les instituts Leibniz abordent des questions d’importance sociale, économique et écologique. Ils mènent des recherches fondamentales et appliquées, y compris dans les alliances interdisciplinaires de recherche Leibniz, maintiennent l’infrastructure scientifique et fournissent des services basés sur la recherche. L’association Leibniz identifie des axes de transfert de connaissances, notamment avec les musées de recherche Leibniz. Il conseille et informe les décideurs politiques, la science, l’industrie et le grand public. Les institutions Leibniz collaborent intensivement avec les universités – y compris sous la forme de Leibniz ScienceCampi – ainsi qu’avec l’industrie et d’autres partenaires nationaux et étrangers. Ils sont soumis à une procédure d’évaluation transparente et indépendante. En raison de leur importance pour l’ensemble du pays, les instituts de l’association Leibniz sont financés conjointement par les gouvernements central et régionaux allemands. Les Instituts Leibniz emploient environ 20 500 personnes, dont 11 500 chercheurs. Le volume financier s’élève à 2 milliards d’euros. Pour plus d’informations: http://www.leibniz-gemeinschaft.de/en/.
Publication originale :
Schmidt M, Poser C, Janster C, von Maltzahn J. La région en épingle à cheveux de WNT7A est suffisante pour se lier au récepteur Frizzled7 et pour déclencher la signalisation dans les cellules myogéniques. Journal de biotechnologie computationnelle et structurelle . 2022, 20, 6348-6359. DOI : 10.1016/j.csbj.2022.10.047.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2001037022004949
Des photos
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Dans le muscle squelettique, la protéine WNT7A peut augmenter la masse musculaire. Jusqu’à présent, l’application thérapeutique h …
Image : FLI / Kerstin Wagner, créée avec BioRender.com
Caractéristiques de ce communiqué de presse :
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