Umritunarþátturinn MITF og val markgena í litfrumum og sortuæxlum - lok verkefnis í Rannsóknasjóði
Vísindamenn við Lífvísindasetur Háskóla Íslands undir forystu Eiríks Steingrímssonar, prófessors við Læknadeild, hafa í samstarfi við erlenda vísindamenn greint byggingu stjórnprótíns sem gegnir lykilhlutverki við myndun sortuæxla. Grein um rannsóknina var birt í einu virtasta tímariti heims á sviði lífvísinda, Genes and Development, en þetta er í fyrsta sinn sem rannsóknastofa við Háskóla Íslands birtir grein í tímaritinu. Niðurstöðurnar eru mikilvægur áfangi í leitinni að lækningu við þessari tegund krabbameina.
Heiti verkefnis: Umritunarþátturinn MITF og val markgena í litfrumum og sortuæxlum
Verkefnisstjóri: Eiríkur Steingrímsson
Tegund styrks: Verkefnisstyrkur
Styrkár: 2010-2012
Fjárhæð styrks: 19,54 millj. kr. alls
Tilvísunarnúmer Rannís: 100410
Stjórnprótínið sem um ræðir nefnist Microphthalmia associated transcription factor (MITF) og er svonefndur umritunarþáttur. Það binst við DNA og stjórnar framleiðslu gena.
Það er einkum tvennt sem gerir MITF áhugavert sem stjórnprótín. Í fyrsta lagi er MITF lykilprótín í þroskun litfruma, frumanna sem framleiða litarefnið melanín sem ákvarðar lit í húð, hári og augum. MITF eykur t.d. framleiðslu litarefnisins þegar líkaminn verður fyrir útfjólubláum geislum sólarljóss og er því mikilvægt sem vörn gegn neikvæðum áhrifum sólarljóss. Prótínið stjórnar þó ekki einungis framleiðslu litarins heldur er það nauðsynlegt fyrir alla starfsemi litfruma. Í öðru lagi er MITF-prótínið afar mikilvæg stjórnsameind í sortuæxlum, krabbameinum sem myndast úr litfrumunum. Sortuæxli geta verið banvæn ef þau greinast ekki í tæka tíð en rekja má þrjú af hverjum fjórum dauðsföllum af völdum húðkrabbameins til þeirra. Nýlega hafa m.a. fundist stökkbreytingar í MITF-geninu sem auka líkur á sortuæxlum í þeim fjölskyldum sem bera stökkbreytinguna.
Greining á byggingu MITF-prótínsins er afar mikilvægt skref í rannsóknum á sortuæxlum en tíðni þeirra hefur aukist töluvert hér á landi á síðustu árum. Byggingin sýnir prótínið í þrívídd og hvernig einstök atóm þess tengjast innbyrðis og við DNA-sameindina. Þannig má sjá hvernig prótínið tengist DNA og hvaða áhrif tilteknar stökkbreytingar hafa á starfsemi prótínsins.
Rannsóknin var unnin í samstarfi við rannsóknahóp Matthias Wilmanns við European Molecular Biology Laboratory (EMBL) í Hamborg í Þýskalandi en hann er sérfræðingur í að greina byggingu stórsameinda. Við rannsóknirnar var notast við hringhraðla í Hamborg og Grenoble en þeir búa til háorku röntgen-geisla sem m.a. má nota til að greina byggingu prótínkristalla. Ísland tekur þátt í rekstri EMBL.
"Ég hafði fyrst samband við Matthías seint á árinu 2005 en verkefnið hófst síðan árið 2006 og hefur því tekið sex ár enda flókið verk að greina til fullnustu byggingu prótínsins og hvað hún þýðir fyrir starfsemi þess," segir Eiríkur. Auk hans hafa þær Margrét Helga Ögmundsdóttir, nýdoktor á rannsóknastofu Eiríks hjá Lífvísindasetri Háskóla Íslands, og Kristín Bergsteinsdóttir sérfræðingur unnið að rannsókninni ásamt Alexander Schepsky nýdoktor og doktorsnemanum Bengt Phung.
Vonir standa til að áfram verði samstarf milli rannsóknahópa Eiríks og Wilmanns á þessu sviði. "Markmiðið með frekari rannsóknunum er að öðlast fullan skilning á því hvernig MITF-prótínið starfar en með því aukast möguleikar á því að finna lækningu við þessari tegund krabbameina," bendir Eiríkur á.
Uppgötvunin hefur mikla þýðingu fyrir skilning manna á sortuæxlum að mati Colins Goding, prófessors við Oxford-háskóla og sérfræðings við Ludwig Institute for Cancer Research, en hann hefur lengi sinnt rannsóknum á þessari tegund krabbameina. "Það að sjá hvernig atóm MITF-prótínsins og erfðaefnisins tengjast hefur áhrif á skilning okkar á því hvernig "kveikt" og "slökkt" er á genum. Þessi uppgötvun hefur jafnframt beint athyglinni að því hvernig nota má lyf sem breyta getu MITF-prótínsins til að bindast DNA til að meðhöndla sortuæxli og jafnvel aðra sjúkdóma," segir Goding.
Nánari upplýsingar um rannsóknina og þýðingu hennar gefur Eiríkur Steingrímsson, prófessor við Læknadeild Háskóla Íslands (eirikurs@hi.is, og s. 820-3607).
