A kutatók 9 millió dolláros támogatást kapnak, hogy tanulmányozzák, hogyan befolyásolják az ugró gének” az Alzheimer-kórt

A kutatók 9 millió dolláros támogatást kapnak, hogy tanulmányozzák, hogyan befolyásolják az ugró gének” az Alzheimer-kórt

A tudósok egy maroknyi génmutációt azonosítottak, amelyek az Alzheimer-kór kialakulását okozzák vagy hozzájárulnak ahhoz. Sok tudós azonban azt gyanítja, hogy más DNS-változások elősegíthetik az Alzheimer-kórral összefüggő agysejtek károsodását, ami zavartság és memóriavesztés tüneteihez vezethet a betegekben.

A kutatók különösen azt szeretnék megérteni, hogy a genomban ugráló DNS-szakaszok – az úgynevezett transzponálható elemek – milyen hatással vannak az Alzheimer-kórra. A National Institute on Aging of the National Institutes of the National Health (NIH) öt évre szóló, 9 millió dolláros támogatása finanszírozza a St. Louis-i Washingtoni Egyetem Orvostudományi Karának és a San Antonio-i Texasi Egyetemnek több kutatója által vezetett kutatást. Válaszolj erre a kérdésre.

Úgy gondolják, hogy a transzponálható elemek nagyon ősi vírusokból és baktériumokból származnak, amelyek évmilliókkal ezelőtt megfertőzték őseinket. Ez az idegen DNS összefonódott az emberi genommal, bár nem feltétlenül része volt annak. A transzponálható elemeket először az 1940-es években fedezték fel, és összefüggésbe hozták olyan betegségekkel, mint a hemofília, a Duchenne-i izomdisztrófia, a rákra való hajlam és újabban az Alzheimer-kór.

Szeretnénk jellemezni azokat a DNS-elváltozásokat, amelyekhez ezek a transzponálható elemek hozzájárulnak, és azt szeretnénk megérteni, hogy bizonyos génszerkesztési technikák képesek-e blokkolni az ezekkel a transzponálható elemekkel kapcsolatos szabályozási zavarokat az Alzheimer-kór megállítása vagy késleltetése érdekében. Az emberi sejtekből és állatmodellekből származó adatokat integráljuk, hogy teljes mértékben megértsük és jellemezhessük ezeket a változásokat.”

Carlos Cruchaga, PhD, vezető kutató, Pszichiátriai Tanszék, Washington Egyetem

Cruchaga, Barbara Burton és Reuben M. Morriss III professzor, egyike annak a négy Washingtoni Egyetem vezető kutatójának, akik részt vesznek az új kutatási erőfeszítésekben. A Cruchaga laboratórium a Dominantly Herited Alzheimer Network (DIAN) projektben elhunyt résztvevők agyából származó szöveteket vizsgálja. Ezek a résztvevők olyan genetikai mutációkkal rendelkeztek, amelyek szinte garantálták, hogy korán kezdődő Alzheimer-kórt fognak kifejlődni.

A Cruchaga laboratóriuma olyan őssejteket is tanulmányozni fog, amelyek tenyészetekben neuronokká dolgoznak fel. Ezek a neuronok különböző Alzheimer-kórt okozó génekben mutációkat mutatnak. A cél az, hogy összehasonlítsák az újonnan kialakult, mutációkkal rendelkező neuronokat a DIAN-vizsgálatokban résztvevők agyából vett, jóval régebbi neuronokkal, hogy kiderüljön, az ezekkel a változásokkal kapcsolatos károsodások egy része megelőzhető vagy visszafordítható-e.

Andrew Yoo, PhD, a fejlődésbiológia docense kifejlesztett egy technikát öregedő neuronok létrehozására bőrbiopsziákból. A bőrsejteket őssejtekké dolgozzák fel, amelyeket aztán különféle faktorokkal kezelve neuronokká válnak. Ez a projekt specifikus mutációkkal rendelkező egyének bőreredetű neuronjait vizsgálja, hogy azonosítsa azokat a fertőző változásokat, amelyek hozzájárulhatnak az Alzheimer-kórhoz.

Celeste Karch, PhD, a pszichiátria docense a mikroglia nevű agysejtekre fog összpontosítani, amelyeket az Alzheimer-kór kockázatát növelő genetikai variánsokkal is kapcsolatba hoztak. Laboratóriuma azt vizsgálja, hogy az áthelyezhető elemek hogyan járulhatnak hozzá az Alzheimer-kórt kiváltó mikroglia károsodásához.

Ting Wang, PhD, Sanford és Karen Lowentheil kitüntetett orvosprofesszor, a világ egyik szakértője a transzponálható elemek és az epigenetikai változások tanulmányozásában számos betegségben. A mutációkkal ellentétben az epigenetikai változásokat a gének megváltozott expressziója okozza, nem pedig magában a genetikai kódban. Mivel nem változtatják meg a genom DNS-szekvenciáját, reverzibilisek lehetnek.

"Az átültethető elemi változások jellemzése összetett, és sok területen szakértelmet igényel" - magyarázta Cruchaga. "A Wang labor elemzi és számszerűsíti, hogy mi történik a sejtekben lévő transzponálható elemekkel, amelyeket minden laboratóriumunk tanulmányozni fog."

A fő kutatók az emberi agyszövet DNS-változásait, valamint a tenyészetben lévő mikrogliákat és neuronokat is integrálják egy gyümölcslégy-modellbe. Ezeket a kísérleteket Bess Frost, PhD vezeti az UT-San Antonio-ban. A legyeknél a transzponálható elemek által okozott változások és károsodások sokkal gyorsabban következnek be, mint más állatmodelleknél, és a kutatók genetikai eszközökkel, például a CRISPR-rel módosíthatják az átültethető elemek által okozott változásokat, hogy megnézzék, lehetséges-e megváltoztatni vagy késleltetni az Alzheimer-kór patológiáját.

"A végső cél az átültethető elemek terápiás módon történő megcélzása" - mondta Cruchaga. "Úgy gondoljuk, hogy az átültethető elemek nem váltják ki a betegséget. De miután aktiválódnak, úgy gondoljuk, hogy felgyorsíthatják azokat az eseményeket, amelyek az idegsejtek pusztulását okozzák. Ha blokkolni tudjuk a transzponálható elemeket, késleltethetjük a betegség folyamatát."

Forrás:

Washingtoni Egyetem Orvostudományi Kar

.