MicroRNAs as biomarkers and therapeutic agents for osteoarthritis

MikroRNAs rolle i bruskdannelse og osteoartrittMikroRNA er små, ikke-kodende RNA som deltar i regulering av genuttrykk. I dette prosjektet vil vi lage brusk i laboratoriet med utgangspunkt i pluripotente stamceller. Ved bruk av CRISPR/Cas genredigeringsmetoder vil vi endre mikroRNA i stamcellene for å forstå hvilken rolle de spiller for bruskdannelse og osteoartrittMikroRNA er små RNA-biter på 21 - 23 nukleotider som ikke koder for proteiner. Deres rolle er å regulere uttrykket av gener. Det finnes data som tyder på at noen mikroRNA er av stor betydning for dannelsen av brusk i fosterlivet. Vi har funnet at mange mikroRNA er uttrykt i bruskceller, og vi har grunn til å tro at noen mikroRNA er av stor betydning for utvikling av artrose (osteoartritt, OA). I dette prosjektet vil vi etablere en modell for dannelse av brusk i laboratoriet som også kan brukes som en modell for utvikling av OA. Vi har tatt utgangspunkt i de aller mest umodne stamcellene, de pluripotente stamcellene. Vi har nå utviklet en robust måte å differensiere disse cellene på slik at de utvikler seg til å bli bruskceller. De pluripotente stamcellene kan dele seg et uendelig antall ganger. Dette gjør det mulig for oss å bruke det nylig utviklede CRISPR/Cas genredigeringssystemet for å slå ut bestemte mikroRNA eller andre interessante gener. Når slike genmodifiserte stamceller brukes i vår strategi for å lage bruskplater vil vi kunne bestemme om de modifiserte genene har betydning for dannelse av brusk. Ved å utsette disse bruskplatene for reagenser som simulerer utviklingen av OA vil vi så kunne avgjøre om de redigerte genene har betydning for utvikling av OA. Vi vil også kunne bruke slike genmodifiserte bruskplater for å vurdere hvordan legemidler mot OA virker. Vi håper også at dette systemet vil gjøre det mulig for oss å utvikle nye behandlingsstrategier mot OA. Prosjektet har nå vart i litt ovet tre år. Vi begynte prosessen med å differensiere de pluripotente stamcellene til bruskceller med å tilsette differensieringsfaktorer som vi vet er av betydning i fosterutviklingen av brusk. Vi var imidlertid ikke fornøyd med resultatene vi fikk, så vi har gått over til å bruke små molekyler som hemmer eller fremmer differentieringsfaktorer. Ved bruk av ulike små molekyler har vi gått gjennom flere av utviklingstrinnene som brusk gjennomgår i fosterlivet, og vi har nå lyktes i å lage bruskceller. Vi ser imidlertid at disse bruskcellene lager mye mindre ekstracellulær matrix enn bruskceller fra human leddbrusk. Vi har begynt arbeidet med å forså hvorfor det er slik. Parallelt har vi arbeidet med å finne de rette reagensene for å kunne bruke CRISPR/Cas til å fjerne mikroRNA fra genomet. Dette har vi nå lyktes med når det gjelder mikroRNA-140, det mikriRNA som er av størst betydning for utvikling av brusk fra stamceller og kanskje også for å forhindre utviklingen av OA. Vi har laget kloner av disse genredigerte cellene, slik at vi har kloner hvor mikroRNA er redigerte bort på begge kromosomene, på bare det ene kromosomet eller ikke på noen av kromosomene. Vi er nå i gang med forsøk for å forstå nøyaktig hvordan mikroRNA 140 virker, og hvilken betydning det har at det finnes varianter av mikroRNA-140. Vi har også avsluttet et prosjekt for å se om vi kan finne en biomarkør for tidlig OA blant exosomer i plasma. Exosomer er små partikler som skilles ut fra cellene, og som inneholder DNA, RNA, proteiner og mikroRNA. Vi har identifisert 23 OA-pasienter fra MUSK-studien, og også 23 personer som ikke har OA, men som er godt matchet for alder, kjønn og kroppsmasseindeks. Vi har så sekvensert mikroRNA i disse studiedeltakernes plasma-exosomer. Resultatene viser imidlertid at det ikke finnes en biomarkør for OA blant mikroRNA iexosomer i plasma.

MikroRNAs rolle i bruskdannelse og osteoartrittMikroRNA er små, ikke-kodende RNA som deltar i regulering av genuttrykk. I dette prosjektet vil vi lage brusk i laboratoriet med utgangspunkt i pluripotente stamceller. Ved bruk av CRISPR/Cas genredigeringsmetoder vil vi endre mikroRNA i stamcellene for å forstå hvilken rolle de spiller for bruskdannelse og osteoartrittMikroRNA er små RNA-biter på 21 - 23 nukleotider som ikke koder for proteiner. Deres rolle er å regulere uttrykket av gener. Det finnes data som tyder på at noen mikroRNA er av stor betydning for dannelsen av brusk i fosterlivet. Vi har funnet at mange mikroRNA er uttrykt i bruskceller, og vi har grunn til å tro at noen mikroRNA er av stor betydning for utvikling av artrose (osteoartritt, OA). I dette prosjektet vil vi etablere en modell for dannelse av brusk i laboratoriet som også kan brukes som en modell for utvikling av OA. Vi har tatt utgangspunkt i de aller mest umodne stamcellene, de pluripotente stamcellene. Vi har nå utviklet en robust måte å differensiere disse cellene på slik at de utvikler seg til å bli bruskceller. Så vil vi bruke en metode som allerede er utviklet i laboratoriet vårt til å lage plater av brusk fra bruskcellene. Disse platene vil likne mye på den brusken vi har i leddene våre. Vi har også utviklet en metode for å simulere utviklingen av OA i slike bruskplater. De pluripotente stamcellene kan dele seg et uendelig antall ganger. Dette gjør det mulig for oss å bruke det nylig utviklede CRISPR/Cas genredigeringssystemet for å slå ut bestemte mikroRNA eller andre interessante gener. Når slike genmodifiserte stamceller brukes i vår strategi for å lage bruskplater vil vi kunne bestemme om de modifiserte genene har betydning for dannelse av brusk. Ved å utsette disse bruskplatene for reagenser som simulerer utviklingen av OA vil vi så kunne avgjøre om de redigerte genene har betydning for utvikling av OA. Vi vil også kunne bruke slike genmodifiserte bruskplater for å vurdere hvordan legemidler mot OA virker. Vi håper også at dette systemet vil gjøre det mulig for oss å utvikle nye behandlingsstrategier mot OA. Prosjektet har nå vart i litt ovet to år. Vi begynte prosessen med å differensiere de pluripotente stamcellene til bruskceller med å tilsette differensieringsfaktorer som vi vet er av betydning i fosterutviklingen av brusk. Vi var imidlertid ikke fornøyd med resultatene vi fikk, så vi har gått over til å bruke små molekyler som hemmer eller fremmer differentieringsfaktorer. Ved bruk av ulike små molekyler har vi gått gjennom flere av utviklingstrinnene som brusk gjennomgår i fosterlivet, og vi har nå lyktes i å lage bruskceller. Parallelt har vi arbeidet med å finne de rette reagensene for å kunne bruke CRISPR/Cas til å fjerne mikroRNA fra genomet. Dette har vi nå lyktes med når det gjelder mikroRNA-140, det mikriRNA som er av størst betydning for utvikling av brusk fra stamceller og kanskje også for å forhindre utviklingen av OA. Vi har laget kloner av disse genredigerte cellene, slik at vi har kloner hvor mikroRNA er redigerte bort på begge kromosomene, på bare det ene kromosomet eller ikke på noen av kromosomene. Vi er nå i gang med forsøk for å forstå nøyaktig hvordan mikroRNA 140 virker, og hvilken betydning det har at det finnes varianter av mikroRNA-140. Vi har også igangsatt et prosjekt for å se om vi kan finne en biomarkør for tidlig OA blant exosomer i plasma. Exosomer er små partikler som skilles ut fra cellene, og som inneholder DNA, RNA, proteiner og mikroRNA. Vi har identifisert 23 OA-pasienter fra MUSK-studien, og også 23 personer som ikke har OA, men som er godt matchet for alder, kjønn og kroppsmasseindeks. Vi har så sekvensert mikroRNA i disse studiedeltakernes plasma-exosomer. Vi er for tidenopptatt med å gjennomføre bioinformatikk-analyse av disse dataene.

MikroRNAs rolle i bruskdannelse og artroseMikroRNA er små, ikke-kodende RNA som deltar i regulering av genuttrykk. I dette prosjektet vil vi lage brusk i laboratoriet med utgangspunkt i pluripotente stamceller. Ved bruk av CRISPR/Cas genredigeringsmetoder vil vi endre mikroRNA i stamcellene for å forstå hvilken rolle de spiller for bruskdannelse og artroseMikroRNA er små RNA-biter på 21 - 23 nukleotider som ikke koder for proteiner. Deres rolle er å regulere uttrykket av gener. Det finnes data som tyder på at noen mikroRNA er av stor betydning for dannelsen av brusk i fosterlivet. Vi har funnet at mange mikroRNA er uttrykt i bruskceller, og vi har grunn til å tro at noen mikroRNA er av stor betydning for utvikling av artrose (osteoartritt, OA). I dette prosjektet vil vi etablere en modell for dannelse av brusk i laboratoriet som også kan brukes som en modell for utvikling av OA. Vi vil ta utgangspunkt i de aller mest umodne stamcellene, de pluripotente stamcellene. Vi vil finne en robust måte å differensiere disse cellene på slik at de utvikler seg til å bli bruskceller. Så vil vi bruke en metode som allerede er utviklet i laboratoriet vårt til å lage plater av brusk fra bruskcellene. Disse platene vil likne mye på den brusken vi har i leddene våre. Vi har også utviklet en metode for å simulere utviklingen av OA i slike bruskplater. De pluripotente stamcellene kan dele seg et uendelig antall ganger. Dette gjør det mulig for oss å bruke det nylig utviklede CRISPR/Cas genredigeringssystemet for å slå ut bestemte mikroRNA eller andre interessante gener. Når slike genmodifiserte stamceller brukes i vår strategi for å lage bruskplater vil vi kunne bestemme om de modifiserte genene har betydning for dannelse av brusk. Ved å utsette disse bruskplatene for reagenser som simulerer utviklingen av OA vil vi så kunne avgjøre om de redigerte genene har betydning for utvikling av OA. Vi vil også kunne bruke slike genmodifiserte bruskplater for å vurdere hvordan legemidler mot OA virker. Vi håper også at dette systemet vil gjøre det mulig for oss å utvikle nye behandlingsstrategier mot OA. Prosjektet har nå vart i litt ovet ett år. Vi begynte prosessen med å differensiere de pluripotente stamcellene til bruskceller med å tilsette differensieringsfaktorer som vi vet er av betydning i fosterutviklingen av brusk. Vi var imidlertid ikke fornøyd med resultatene vi fikk, så vi har gått over til å bruke små molekyler som hemmer eller fremmer differentieringsfaktorer. Ved bruk av ulike små molekyler har vi gått gjennom flere av utviklingstrinnene som brusk gjennomgår i fosterlivet, slik at vi nå begynner å nærme oss bruskceller. Parallelt har vi arbeidet med å finne de rette reagensene for å kunne bruke CRISPR/Cas til å fjerne mikroRNA fra genomet. Ferske data tyder på at vi har lykkes i å fjerne vår mest aktuelle kandidat, mikroRNA-140.

MikroRNAs rolle i bruskdannelse og osteoartrittMikroRNA er små, ikke-kodende RNA som deltar i regulering av genuttrykk. I dette prosjektet vil vi lage brusk i laboratoriet med utgangspunkt i pluripotente stamceller. Ved bruk av CRISPR/Cas genredigeringsmetoder vil vi endre mikroRNA i stamcellene for å forstå hvilken rolle de spiller for bruskdannelse og osteoartrittMikroRNA er små RNA-biter på 21 - 23 nukleotider som ikke koder for proteiner. Deres rolle er å regulere uttrykket av gener. Det finnes data som tyder på at noen mikroRNA er av stor betydning for dannelsen av brusk i fosterlivet. Vi har funnet at mange mikroRNA er uttrykt i bruskceller, og vi har grunn til å tro at noen mikroRNA er av stor betydning for utvikling av osteoartritt (OA, slitasjegikt). I dette prosjektet vil vi etablere en modell for dannelse av brusk i laboratoriet som også kan brukes som en modell for utvikling av OA. Vi vil ta utgangspunkt i de aller mest umodne stamcellene, de pluripotente stamcellene. Vi vil finne en robust måte å differensiere disse cellene på slik at de utvikler seg til å bli bruskceller. Så vil vi bruke en metode som allerede er utviklet i laboratoriet vårt til å lage plater av brusk fra bruskcellene. Disse platene vil likne mye på den brusken vi har i leddene våre. Vi har også utviklet en metode for å simulere utviklingen av OA i slike bruskplater. De pluripotente stamcellene kan dele seg et uendelig antall ganger. Dette gjør det mulig for oss å bruke det nylig utviklede CRISPR/Cas genredigeringssystemet for å slå ut bestemte mikroRNA eller andre interessante gener. Når slike genmodifiserte stamceller brukes i vår strategi for å lage bruskplater vil vi kunne bestemme om de modifiserte genene har betydning for dannelse av brusk. Ved å utsette disse bruskplatene for reagenser som simulerer utviklingen av OA vil vi så kunne avgjøre om de redigerte genene har betydning for utvikling av OA. Vi vil også kunne bruke slike genmodifiserte bruskplater for å vurdere hvordan legemidler mot OA virker. Vi håper også at dette systemet vil gjøre det mulig for oss å utvikle nye behandlingsstrategier mot OA. Prosjektet har nettopp startet, men vi ser allerede konturene av en vellykket strategi for utvikling av bruskceller fra stamceller.