Stimulace proliferace β-buněk pankreatu pomocí syntetické mRNA

Abstract

Diabetes mellitus is a severe metabolic disease associated either with loss or functional impairment of insulin-producing β-cells. A major goal in diabetes research is to develop effective ways of pancreatic β-cells restoration. One of the possible approaches is the stimulation of β-cell proliferation. Transcription factor c-Myc is one of the promising targets for stimulation of β-cell proliferation. However, the adenovirus-mediated long-term overexpression of this oncoprotein is associated with risk of cellular dedifferentiation, apoptosis and development of cancer. Therefore, the applicability of an alternative approach for the c-Myc ectopic expression, based on the in-vitro transcribed synthetic mRNA, was verified in this thesis. Use of in vitro transcribed c-Myc-mRNA allows achieving short-term overexpression of transcription factor c-Myc in host cells. High level of c-Myc expression by the β-cells, was detected following the transfection with c-Myc-mRNA. However, within the 48 hours the expression level of c-Myc protein declined to the basic level. The physiological degradation of c-Myc-mRNA by the host cells is a key factor that reduces the risk of cancer development. Transfection of rat islet cells with c-Myc-mRNA resulted in a significantly increased β-cell proliferation. Under the...

Diabetes mellitus je závažné metabolické onemocnění spojené s téměř úplnou ztrátou insulin-produkujících β-buněk nebo s výrazným snížením jejich funkčnosti. Předmětem současného výzkumu je proto hledání efektivních způsobů regenerace β-buněk. Jedním z možných způsobů je stimulace jejich proliferace. Jako potenciálně vhodná molekula pro stimulaci proliferace pankreatických β-buněk se jeví transkripční faktor c-Myc. Navýšení exprese tohoto onkoproteinu formou adenovirových nosičů s sebou ovšem nese riziko dediferenciace buněk a rozvoje nádorového bujení. Z tohoto důvodu byla v předkládané diplomové práci ověřena možnost využití synteticky připravené mRNA pro expresi proteinu c-Myc. Použití in vitro připravené c-Myc- mRNA umožňuje v cílové buňce dosáhnout krátkodobé, avšak vysoké míry exprese transkripčního faktoru c-Myc. Po transfekci syntetické c-Myc-mRNA do buněk disociovaných potkaních Langerhansových ostrůvků byla v buňkách pomocí metody nepřímé imunofluorescence detekována exprese c-Myc na proteinové úrovni ve vysoké míře. Po 48 hodinách od transfekce buněk nebyla již exprese c-Myc v tak vysoké míře detekována. Právě fyziologická degradace c-Myc-mRNA cílovou buňkou je faktor, který výrazně snižuje riziko rozvoje nádorového bujení. Transfekce c-Myc-mRNA do potkaních ostrůvkových buněk způsobila...