تولید مدل بیماری هایپرکلسترولمی آتوزومال مغلوب با استفاده از سلول های بنیادی پرتوان القایی

Abstract

بیماری هایپرکلسترولمی آتوزمال مغلوب (ARH) یک بیماری منوژنیک نادر می¬باشد که به علت موتاسیون در ژن LDLRAP1 ایجاد می¬شود و باعث افزایش میزان LDL-C سرم می¬گردد. میزان پاسخ به دارو در بیماران هایپرکلسترولمی آتوزمال مغلوب بسیار متفاوت می¬باشد و تاکنون مکانیسم پاتوفیزیولوژیک این تفاوت، مشخص نشده است. علت این امر می¬تواند ناشی از فقدان مدل سلولی مناسب برای بررسی اثر موتاسیون¬های مختلف LDLRAP1 بر روی عملکرد آداپتور پروتئین حاصلLDLRAP در روند اندوسیتوز وابسته به LDLR باشد. هدف از این مطالعه بررسی استفاده از سلول¬های شبه هپاتوسیت (HLC) تمایز یافته از سلول¬های بنیادی پرتوان القایی (iPSC) گرفته شده از خود بیمار، برای مدل¬سازی بیماری هایپرکلسترولمی آتوزمال مغلوب می¬باشد. فیبروبلاست¬های بیمار هایپرکلسترولمی آتوزمال مغلوب حامل موتاسیون c.649G>T، با استفاده از وکتورهای ویروس سندائی به سلول¬های بنیادی پرتوان القایی تبدیل شدند. همچنین با استفاده از تکنیک CRISPR-Cas9 ، ژن LDLRAP1 در دو سل لاین مختلف سلول¬های بنیادی پرتوان القایی ناک اوت گردید. هر سه سل لاین شامل سلول¬های بنیادی پرتوان القایی کنترل، سلول¬های بنیادی پرتوان القایی ناک اوت شده و سلول¬های بنیادی پرتوان القایی تولید شده از بیمار با بازده بالایی به سلول¬های شبه هپاتوسیت تمایز پیدا کردند. توسط تکنیک وسترن بلات مشخص شد که پروتئین LDLRAP1، در سلول¬های شبه هپاتوسیت تمایز یافته از سلول¬های بنیادی پرتوان القایی ناک اوت شده و سلول¬های بنیادی پرتوان القایی بیمار بیان نمی¬شود که این نتیجه با کاهش متعاقب ورود LDL-C به درون سلول¬های شبه هپاتوسیت گرفته شده از این سلول¬ها در مقایسه با سلول¬های شبه هپاتوسیت کنترل مطابقت دارد. بنابراین این مطالعه نشان می¬دهد که موتاسیون جدید شناخته شده c.649G>T در ژن LDLRAP1 و همچنین ناک اوت ژنی LDLRAP1، باعث عدم بیان آداپتور پروتئین LDLRAP1 می¬گردد. متعاقبا ورود LDL-C به درون سلول¬های شبه هپاتوسیت تمایز یافته از سلول¬های بنیادی پرتوان القایی ناک اوت شده و سلول¬های بنیادی پرتوان القایی بیمار کاهش یافت ولی به طور کامل از میان نرفت. از آنجاییکه وجود موتاسیون c.649G>T در ژن LDLRAP1 و همچنین ناک اوت ژنی LDLRAP1 باعث عدم بیان پروتئین LDLRAP1 می¬گردد، لذا ورود میزان اندکی از LDL-C به درون سلول، می¬تواند ناشی از وجود مکانیسم (های) اندوسیتوز مستقل از آداپتور پروتئین LDLRAP1 باشد. بنابراین نتایج حاصل از این مطالعه نشان می¬دهد که سلول¬های شبه هپاتوسیت گرفته شده از سلول¬های بنیادی پرتوان القایی بیمار هایپرکلسترولمی آتوزمال مغلوب، می¬تواند مدل سلولی مناسبی برای بررسی تاثیر موتاسیون¬های مختلف ژنی LDLRAP1 بر روی بیان و عملکرد آداپتور پروتئین LDLRAP1 باشد. کلید واژه ها: مدل¬سازی بیماری، هایپرکلسترولمی آتوزومال مغلوب، LDLRAP1 ، سلول¬های بنیادی پرتوان القایی، HLC