Dalam terobosan ilmiah, para peneliti telah mengungkap mekanisme biologis di mana sekelompok protein yang dikenal sebagai histone deacetylase (HDAC)
Penemuan ini, dilaporkan dalam Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) , berpotensi mengarah pada pengembangan inhibitor HDAC selektif yang dirancang untuk mengobati beberapa jenis IBD seperti kolitis ulseratif dan penyakit Crohn.
“Pemahaman kita tentang fungsi spesifik HDAC kelas II pada berbagai jenis sel masih terbatas, sehingga menghambat pengembangan terapi yang menargetkan keluarga target obat yang menjanjikan ini,” kata penulis senior Ming-Ming Zhou, PhD, Dr. Harold dan Profesor Golden Lamport dalam Fisiologi dan Biofisika serta Ketua Departemen Ilmu Farmakologi di Fakultas Kedokteran Icahn di Mount Sinai. “Melalui studi pembuktian konsep kami, kami mengungkap mekanisme HDAC kelas II, yang memberikan pengetahuan penting untuk mengeksplorasi potensi terapeutiknya demi pengobatan penyakit yang lebih aman dan lebih efektif.”
Tim Mount Sinai berfokus secara khusus pada HDAC kelas IIa, yang menunjukkan fungsi yang lebih spesifik pada jaringan daripada HDAC kelas I, yang bekerja lebih luas. Di antara 18 histone deacetylase yang ditemukan hingga saat ini pada mamalia, HDAC4 dan HDAC7 — keduanya HDAC kelas IIa — menonjol karena perannya dalam mengatur perkembangan dan diferensiasi sel Th17. Sel-sel ini dikenal karena memproduksi interleukin-17 (IL-17), sitokin yang sangat inflamasi yang terkait dengan spektrum gangguan, termasuk IBD, multiple sclerosis, dan rheumatoid arthritis. Mengingat korelasi yang kuat antara aktivitas sel Th17 yang berlebihan dan penyakit manusia, para ilmuwan telah berfokus pada intervensi farmakologis atau genetik yang menargetkan HDAC4/7 untuk mengurangi peradangan yang dimediasi sel Th17.
Dalam studi inovatif mereka, para peneliti Mount Sinai menggambarkan mekanisme yang sebelumnya tidak dikenal di mana HDAC4 dan HDAC7 beroperasi secara independen namun kooperatif untuk mengatur diferensiasi dan transkripsi sel Th17. Transkripsi adalah langkah awal ekspresi gen yang melibatkan penyalinan urutan DNA untuk menghasilkan molekul RNA; hal ini penting untuk sebagian besar proses biologis.
“Peran HDAC kelas IIa dalam sel Th17 dan penyakit inflamasi sebagian besar belum dieksplorasi hingga saat ini,” catat penulis utama Ka Lung Cheung, PhD, Asisten Profesor Ilmu Farmakologi di Icahn Mount Sinai. “Secara mekanistis, kami telah menemukan bahwa HDAC kelas IIa mengatur aktivasi dan represi transkripsi gen untuk mengarahkan proses diferensiasi sel Th17. Pengungkapan penting ini memperdalam pemahaman kita tentang peran HDAC kelas IIa yang sebelumnya ambigu dalam biologi dan penyakit manusia.”
Sebagai aspek penting dari penyelidikan mereka, tim peneliti menemukan bahwa penghambat HDAC kelas IIa yang ampuh, TMP269, memengaruhi diferensiasi sel Th17 pada model tikus kolitis ulseratif. Penemuan penting ini menggarisbawahi potensi penghambatan farmakologis HDAC kelas IIa sebagai pendekatan terapeutik yang menjanjikan untuk mengatasi penyakit inflamasi dan autoimun terkait Th17, demikian laporan penelitian tersebut.
Dengan memperluas landasan pengetahuan ini, para peneliti di Zhou Lab dan Cheung Lab di Gunung Sinai berencana untuk berkonsentrasi pada penyempurnaan penghambat HDAC kelas IIa dengan kemanjuran yang lebih baik untuk mengobati berbagai jenis penyakit yang dimediasi Th17.
“Meskipun penelitian kami terutama meneliti penyakit radang usus, khususnya kolitis,” kata Dr. Zhou, “kami yakin temuan kami membuka jalan bagi penelitian lebih luas terhadap terapi canggih yang menargetkan peradangan parah pada berbagai patologi lain dalam tubuh manusia.”
