I ricercatori del Brigham and Women's Hospital hanno scoperto che le diverse funzioni dei tessuti derivano da un meccanismo biologico fondamentale che è ampiamente condiviso tra i tessuti, piuttosto che dai propri regolatori individuali. In un articolo pubblicato su Rapporti di cella , Kimberly Glass, dottorato di ricerca, della Divisione Channing di Network Medicine, e il suo team spiegano come hanno utilizzato PANDA (Passing Attributes between Networks for Data Assimilation) per creare modelli di rete delle interazioni tra fattori di trascrizione e geni, constatando che la presenza di diverse funzioni tissutali è il risultato di sottili, cambiamenti tessuto-specifici in una rete regolatoria. Per ciascuna di queste funzioni tessuto-specifiche, la rete ha gli stessi componenti principali, ma sono combinati in modi diversi con l'aggiunta di informazioni genetiche e ambientali. Il team ha analizzato i dati del consorzio Genotype-Tissue Expression (GTEx), tra le altre fonti di informazioni normative, ricostruire e caratterizzare reti regolatorie per 38 tessuti.

PANDA, un modello creato da Glass e dal suo team nel 2013, era qualificato in modo univoco per questa indagine perché può modellare in modo più accurato le interazioni tra i fattori di trascrizione, che aiutano a controllare dove, quando e in che misura i geni vengono attivati ​​e i loro bersagli. Riassumere le complesse interazioni tra fattori di trascrizione e geni è un passo importante nella comprensione dei modelli nella rete che informano su come la regolazione genica dia origine a una varietà di funzioni specifiche dei tessuti.

Gli autori hanno anche osservato che la regolazione della funzione specifica del tessuto è in gran parte indipendente dall'espressione del fattore di trascrizione. Notano che ci sono circa 30, 000 geni nel genoma umano, ma meno di 2, 000 di loro codificano fattori di trascrizione.

"Un gran numero di processi deve essere eseguito affinché un tessuto funzioni correttamente, " ha detto Glass. "Piuttosto che attivare particolari fattori di trascrizione per eseguire questi vari processi, scopriamo che le reti che collegano questi regolatori ai loro geni bersaglio sono riconfigurate per coordinare in modo più efficace l'attivazione di quelle funzioni tissutali".

Il team osserva che il loro lavoro evidenzia l'importanza di considerare il contesto di tessuti specifici durante lo sviluppo di terapie farmacologiche. Dato che le reti regolatorie spostate governano funzioni diverse, questo sarà importante per comprendere i potenziali effetti collaterali dei farmaci al di fuori del tessuto bersaglio.