Ból dolnych partii pleców dotyka 80% populacji ogólnej i stanowi ogromne obciążenie społeczno-ekonomiczne w krajach uprzemysłowionych. Przyczyną tego problemu jest zwyrodnienie krążka międzykręgowego i postępujący zanik jądra miażdżystego. Oba te zaburzenia podlegają obecnie badaniom. Komórki progenitorowe w obrębie krążka międzykręgowego są narażone na hipoksję, czyli niedotlenienie. Przystosowanie do hipoksji jest krytycznym zdarzeniem regulowanym przez szereg czynności komórkowych.
W ramach finansowanego przez UE projektu DISKOMICE (Diskomice) prowadzone są badania nad rolą czynników indukowanych hipoksją (HIF) w rozwoju krążka międzykręgowego i płytki wzrostowej chrząstki. To zaplanowane na 4 lata badanie koncentruje się na mechanizmach molekularnych proliferacji, przeżycia i różnicowania komórek jądra miażdżystego podczas procesów rozwojowych i zwyrodnieniowych. Naukowcy opracowali zmodyfikowane genetycznie myszy, aby swoiście dezaktywować geny podczas rozwoju embrionalnego, wzrostu i starzenia.
Projekt DISKOMICE pozwolił udowodnić, że białko Hippla-Lindaua jest niezbędnym regulatorem morfogenezy kości. Utrata tego enzymu, który w prawidłowej tkance kieruje HIF do proteosomu w celu degradacji, znacząco zmieniała wielkość, kształt i ogólny przebieg rozwoju elementów szkieletu. Powodowało to strukturalne nieprawidłowości płytki wzrostowej chrząstki związane z zaburzeniami proliferacji. Powstający fenotyp był związany z opóźnieniami w kostnieniu tkanki chrzęstnej.
Utrata HIF-1 wiązała się z postępującym zanikiem jądra miażdżystego i zastępowaniem go nową tkanką przypominającą chrząstkę włóknistą. Zmutowane komórki jądra miażdżystego masowo umierały i były zastępowane odmienną linią komórkową. Testy biomechaniczne zmutowanych krążków międzykręgowych umożliwiły określenie skutków czynnościowych delecji HIF-1 w jądrze miażdżystym. Ustalono, że utrata jądra miażdżystego w zmutowanych myszach znacząco pogarszała właściwości biomechaniczne krążków międzykręgowych i ograniczała zdolność do absorbowania obciążenia mechanicznego. Te wyniki przypominają zmiany obserwowane zwykle podczas zwyrodnienia krążków międzykręgowych u ludzi.
Modele mysie opracowane w projekcie DISKOMICE pozwalają lepiej poznać szlak sygnałowy niedotlenienia w tkance chrzęstnej i krążkach międzykręgowych. Pomoże to odkryć cele molekularne dla nowych leków.
