In een nieuwe grootschalige genetische analyse hebben wetenschappers een reeks kleine RNA-moleculen gevonden, micro RNA’s genaamd, in menselijke alvleesklier cellen die sterk geassocieerd zijn met diabetes type 2. Onderzoekers ontdekten de micro RNA’s in groepen cellen die pancreas eilandjes worden genoemd en die hormonen produceren, zoals insuline, die het lichaam gebruikt om het energieniveau te reguleren.
Bij mensen met diabetes produceren de eilandjes niet voldoende insuline om de bloedsuikerspiegel onder controle te houden. Daarom is het belangrijk om de basis biologie van pancreas eilandjes te begrijpen voor de gezondheid van de mens.
De studie, gedeeltelijk geleid door wetenschappers van het National Human Genome Research Institute (NHGRI), onderdeel van de National Institutes of Health, zal toekomstige studies over de vroege opsporing en behandeling van diabetes informeren. De resultaten zijn gepubliceerd in Proceedings of the National Academy of the Sciences.
Eerder onderzoek met dier- of cel gebaseerde modellen in de afgelopen twee decennia suggereert dat bepaalde micro RNA’s, die betrokken zijn bij het regelen van welke genen in cellen worden in- en uitgeschakeld, kunnen helpen bij de normale ontwikkeling en functie van pancreas eilandjes.
De specifieke rol van deze micro RNA’s in eilandjes van de menselijke alvleesklier was echter slecht gekarakteriseerd.
“Deze studie vertegenwoordigt de grootste op sequentie gebaseerde analyse van micro RNA-expressie in eilandjes van de menselijke alvleesklier tot nu toe”, zegt Francis Collins, M.D., Ph.D., senior onderzoeker in het Center for Precision Health Research in NHGRI’s Intramural Research Program en senior auteur van de studie. “De resultaten van deze studie vormden de weg om te begrijpen hoe micro RNA’s de genexpressie in pancreas eilandjes verfijnen en de implicaties ervan voor diabetes.”
Met behulp van DNA-sequencing van de volgende generatie, een snelle en high-throughput-methode voor het sequencen van nucleïnezuren (zoals DNA en RNA), analyseerden de onderzoekers micro RNA’s in meer dan 60 monsters van menselijke pancreas eilandjes. Ze vonden specifieke micro RNA’s die anders zijn bij mensen met diabetes type 2, wat belangrijk kan zijn voor het in kaart brengen van het verloop van de aandoening of voor de toekomstige ontwikkeling van medicamenteuze therapieën.
“Sommige van de micro RNA’s van de eilandjes van de menselijke pancreas waarvan we vonden dat ze verband hielden met diabetes, zijn eerder niet goed bestudeerd”, zegt Praveen Sethupathy, Ph.D., professor in de fysiologische genomica aan de Cornell University, Ithaca, New York, en senior auteur van de studie. “De meeste eerdere onderzoeken waren bij knaagdieren of in eilandjes achtige groepen cellen die in een schaaltje groeiden. Het is niet duidelijk of en in welke mate de ontdekkingen die in deze studies zijn gedaan, relevant zijn voor menselijke pancreas eilandjes en diabetes.”
De onderzoekers vonden ook genomische varianten die verband houden met de hoeveelheid (of expressieniveau) van bepaalde micro RNA’s in de cel. Deze genomische varianten kunnen de variatie verklaren die wordt waargenomen in het niveau van specifieke micro RNA’s bij verschillende mensen. Eén van deze genomische varianten werd gevonden in een genomisch gebied waarvan bekend is dat het geassocieerd is met een verhoogd risico op type 2-diabetes gerelateerde eigenschappen, wat onderzoekers aanwijzingen kan geven over hoe type 2-diabetes zich ontwikkelt.
Diabetes treft meer dan 37 miljoen Amerikanen – ongeveer 1 op de 10 mensen. Ongeveer 90-95% van de mensen met diabetes heeft diabetes type 2, waarbij het lichaam niet genoeg insuline aanmaakt en/of insuline niet goed kan gebruiken. Het kenmerk van diabetes is dat er te veel suiker in de bloedbaan circuleert. Langdurige hoge bloedsuikerspiegels kunnen leiden tot hartaandoeningen, nieraandoeningen en verlies van gezichtsvermogen. Momenteel is diabetes niet te genezen, maar veranderingen in behandeling en levensstijl kunnen individuen helpen de aandoening te beheersen.
“Op basis van dit werk, en voortbouwend op eerdere studies, hopen we op een dag nauwkeurige microRNA biomarkers te kunnen identificeren voor vroege detectie en behandeling van diabetes en om de resultaten voor patiënten in de toekomst te verbeteren,” zei Henry Taylor, Ph.D. kandidaat aan de Universiteit van Cambridge, een NIH Oxford-Cambridge Scholar en hoofdauteur van de studie.
NHGRI is één van de 27 instituten en centra van de National Institutes of Health. Het NHGRI Extramuraal Onderzoeksprogramma ondersteunt subsidies voor onderzoek, training en loopbaanontwikkeling op locaties in het hele land. Aanvullende informatie over NHGRI is te vinden op https://www.genome.gov.
Vertaling: Andre Teirlinck