Vědci objevili novou funkci proteinu TRF2 při regeneraci svalů a Duchennově dystrofii

Vědci z Perelman School of Medicine na University of Pennsylvania identifikovali dosud neznámou dvojí funkci proteinu TRF2, který hraje klíčovou roli v regeneraci svalové tkáně a udržení identity svalových kmenových buněk. Studie, kterou vedla Foteini Mourkioti, PhD, byla publikována 31. července 2026 a přináší nový pohled na mechanismy, které stojí za opravou poškozených svalů, i na příčiny progrese Duchennovy svalové dystrofie (DMD), jednoho z nejzávažnějších dědičných svalových onemocnění.

Protein TRF2 je znám především díky své roli při ochraně telomer, tedy koncových částí chromozomů. Nový výzkum ale ukázal, že TRF2 má i další, zcela odlišnou funkci – reguluje genetickou strukturu, kterou svalové kmenové buňky potřebují k tomu, aby si zachovaly svou identitu během zranění a následné opravy tkáně. Podle autorů studie se tato role TRF2 dosud nepodařilo popsat, přestože má zásadní dopad na schopnost svalů zotavit se z poškození.

Výzkumníci zjistili, že ztráta TRF2 nevede k obvyklé buněčné smrti, jak by se dalo očekávat u proteinu spojeného s ochranou genomu. Místo toho dochází k narušení identity svalových kmenových buněk – tyto buňky přestávají plnit svou specifickou funkci, což zásadně zhoršuje schopnost svalové tkáně regenerovat se po poranění. U myších modelů DMD navíc absence TRF2 urychlovala rozvoj onemocnění.

„Ztráta identity má vážné důsledky pro to, zda je možné se zotavit z poranění,“ uvedla Foteini Mourkioti, jedna z hlavních autorek studie.

Tým dále zjistil, že hladina a funkce TRF2 se dynamicky mění podle toho, v jakém stavu se svalová kmenová buňka právě nachází. Buňky totiž procházejí několika fázemi – klidovým stavem, aktivací a fází obnovy – a TRF2 hraje v každé z těchto fází odlišnou roli. Tato dynamika podle vědců naznačuje, že protein funguje jako jakýsi molekulární přepínač, který buňkám pomáhá udržet si správnou identitu v závislosti na aktuální potřebě tkáně.

Experimenty na myších modelech DMD navíc prokázaly, že odstranění TRF2 přímo ze svalových kmenových buněk vede k rychlejší degeneraci svalové tkáně. U postižených zvířat se také zkrátila celková délka života ve srovnání s modely, u nichž byl TRF2 zachován. Tento výsledek podle autorů potvrzuje, že protein nehraje jen podpůrnou roli, ale je jedním z klíčových faktorů ovlivňujících průběh nemoci.

Zajímavým zjištěním je také to, že TRF2 se váže na nontelomerické regulační oblasti genomu, které obsahují takzvané G-quadruplexové struktury DNA. Tyto neobvyklé útvary vznikají v místech genomu bohatých na guanin a mohou ovlivňovat, jak jsou geny odečítány a regulovány. Vazba TRF2 na tyto oblasti podle vědců vysvětluje, jak protein dokáže ovlivňovat genetický program, který určuje identitu svalových kmenových buněk, aniž by přitom šlo o jeho klasickou funkci ochrany telomer.

Výsledky studie mohou mít význam nejen pro pochopení základních mechanismů svalové regenerace, ale i pro budoucí terapeutické přístupy u onemocnění, jako je Duchennova svalová dystrofie. Tato genetická nemoc postihuje především chlapce a vede k postupné ztrátě svalové funkce, přičemž současné léčebné možnosti zůstávají omezené. Pokud by se podařilo cíleně ovlivnit funkci TRF2 nebo procesy, které reguluje, mohlo by to podle autorů studie otevřít nové možnosti, jak zpomalit degeneraci svalové tkáně u pacientů s DMD i dalšími svalovými onemocněními.

Výzkum byl podpořen grantovou podporou od National Institutes of Health. Vědci z Pensylvánské univerzity plánují v navazujících studiích dále zkoumat, jak přesně TRF2 interaguje s dalšími regulačními mechanismy uvnitř svalových kmenových buněk a zda by bylo možné jeho funkci terapeuticky ovlivnit tak, aby se zlepšila schopnost svalové tkáně regenerovat i u pacientů s pokročilejšími formami svalové dystrofie.