ReAssembly-Scrutinizingdynamicproteincomplexassemblyinrenal organoid cilia towards therapeutic modulation of nephronophthisis (ReAssembly)

Het in kaart brengen van de dynamische assemblage van de NPHP1-5-6-geassocieerde eiwitcomplexen in de vroege nierontwikkeling in nierorganoïden, het identificeren van factoren die deze assemblage reguleren, en het testen van stoffen/geneesmiddelen die de verstoorde assemblage kunnen herstellen of omleiden. Hiermee zou het degeneratieve proces in de nieren van NPHP-patie¨nten verbeterd kunnen worden.

Nefronoftise (NPHP), een verstoorde nierfunctie door de vorming van niercysten en fibrose, is de meest voorkomende oorzaak van eindstadium nierfalen bij kinderen (10 tot 25%). Er is geen geneesmiddel beschikbaar.

Nefronoftise wordt, net als andere zogenoemde nierciliopathiee¨n veroorzaakt door erfelijke mutaties in e´e´n van de vele genen die belangrijk zijn voor de functie van het primaire cilium, een onbeweeglijk trilhaartje dat fungeert als een voelspriet van onze cellen. De onderzoekers en anderen hebben ontdekt dat de eiwitten die door deze genen gemaakt worden samenwerken in NPHP-eiwitcomplexen in niercilia, een soort moleculaire ciliamachines, waarbij de eiwitten de functionele onderdelen vormen. Hoe deze complexen precies gevormd worden is veelal onbekend. Verstoring van een enkel onderdeel door een erfelijke mutatie kan echter leiden tot verstoring van de opbouw of assemblage van het hele eiwitcomplex, wat het geval is in de nieren bij NPHP. Recent is ook gevonden dat een bepaalde stof, de flavonoi¨de eupatilin, de verstoorde assemblage kan omleiden in patiënten met NPHP6 mutaties. Deze stof bleek in de ogen van NPHP6-mutante muizen netvliesdegeneratie tegen te gaan.

De onderzoekers denken dat accurate kennis van de dynamische assemblageprocessen van de moleculaire NPHP-machines in niercilia inzichten kan opleveren in de verstoorde assemblageprocessen bij patiënten en mogelijk herstel hiervan door bepaalde geneesmiddelen.

Vraag/doelstellingen
1. De NPHP1, NPHP5 en NPHP6 genen aanpassen via CRISP/Cas9 genoomtechnologie in zogenaamde humane gei¨ndiceerde pluripotente stamcellen (hiPSCs). Hieruit worden onder specifieke condities in 28 dagen nierorganoi¨den opgekweekt. Door de aanpassing geven de onderzoekers de oorspronkelijke NPHP1-5-6 eiwitten een speciaal ontworpen stukje extra eiwit mee, waardoor ze fluorescent worden en de eiwitcomplexen in niercilia in hoge resolutie onder de microscoop kunnen worden bekeken,
2. Dee complexen efficiënt opzuiveren en ontrafelen met behulp van gevoelige “proteomics” technieken. Door gebruik te maken van computeralgoritmes (bioinformatica) zal het assemblageproces in kaart gebracht worden en kunnen processen aangewezen worden die farmacologisch te beïnvloeden zijn.
3. Deze processen testen in organoïden met mutaties in de betreffende genen.

https://nierstichting.nl/nieuws/2021/01/verstoorde-eiwitcomplexen-bij-nefronoftise/

Soort: fundamenteel onderzoek, identificatie, humane gei¨ndiceerde pluripotente stamcellen, bioinformatica, nierorganoïden
Onderwerp: nierfalen, kinderen, nefronoftise, NPHP-eiwitcomplexen