Нов изследователски модел позволява на учените да тестват терапевтични средства за редки невродегенеративни заболявания

Нов изследователски модел позволява на учените да тестват терапевтични средства за редки невродегенеративни заболявания

Благодарение на нов изследователски модел, разработен от учени от Университета на Уисконсин-Медисън, учените ще могат да тестват терапевтични средства за група от редки невродегенеративни заболявания, които засягат бебета и малки деца за първи път.

Наследствените спастични параплегии (HSP) са група от невродегенеративни заболявания, причинени от генетични мутации. Те карат десетки хиляди деца да развият повишен мускулен тонус в долните си крайници, което води до слабост в краката им и в крайна сметка засяга способността им да пълзят или ходят.

Децата с тези мутации показват признаци на заболяване още на шестмесечна възраст. На възраст между две и пет години тези деца са приковани към инвалидни колички и за съжаление никога няма да могат да ходят.“

Anjon Audhya, професор, катедра по биомолекулярна химия, UW-Madison

Аудия обяснява, че много учени не са изследвали спастичната параплегия, защото не е имало добър модел за изследване на произхода на заболяването или тестване на терапевтични средства. Предишни модели на мишки не са работили, тъй като невронните пътища, които пренасят информация, свързана с движението в цялото тяло, изглеждат твърде различни от тези при хората и изследователите все още не са провели клинични изпитвания върху хора.

Audhya работи с интердисциплинарен екип от изследователи на UW-Madison, за да проучи специфична мутация, която причинява HSP при малки деца. След това те използваха наученото, за да създадат по-добър модел -; при плъхове.

Мутацията, която изследователите са избрали, засяга протеин, наречен Trk-слят ген или TFG. Здравословните TFG протеини работят в нервните клетки или невроните, за да транспортират други протеини от една част на клетката в друга. Работата на неврона е да предава съобщения под формата на електрически сигнали между мозъка и останалата част от тялото.

Протеините, които разчитат на TFG за транспорт, поддържат тези невронни пътища здрави и помагат да се контролира кои електрически сигнали мозъкът изпраща към тялото и кои сигнали да инхибира. Чрез балансиране на правилните нива на стимулация невроните могат да контролират движения като B. свиването на мускулите на краката, участващи в ходенето.

При малки деца с мутация на техния TFG ген, невронните протеини не се движат ефективно през техните нервни клетки. Според Audhya това може да доведе до дисбаланс на електрическата стимулация, което позволява изпращането на изобилие от електрически сигнали към долните крайници, което води до повишен мускулен тонус. С течение на времето прекомерният мускулен тонус води до загуба на двигателни умения.

Електронна книга по генетика и геномика

Компилация от най-добрите интервюта, статии и новини от последната година.

Изтеглете копие днес

„Можете да си представите, че ако изправите крака си наистина силно и изразходвате цялата си енергия, напрягайки този мускул, наистина е трудно да го движите“, казва Аудхя, който също е старши асоцииран декан за фундаментални изследвания, биотехнологии и следдипломно обучение в UW School of Medicine and Public Health.

Търсейки работещ модел, изследователите се обърнаха към плъхове, за да помогнат на тези деца. Екипът използва технология за редактиране на ген CRISPR, за да създаде мутации, които водят до HSP в ембриони на плъхове. Това им позволи да проучат прогресията на заболяването от ранно развитие и да наблюдават прогресията на симптомите след раждането.

Не само, че невронните пътища на плъховете са по-близки до тези на хората, но изследователите също установиха, че симптомите при плъхове се развиват подобно на тези при деца с HSP. Освен това се случи толкова бързо, че учените би трябвало да могат лесно да тестват осъществимостта на потенциалните терапевтични средства.

„Упражнението е единственото достъпно лечение за тези пациенти и това е наистина незадоволително“, казва Аудия. „Мисля, че направихме голям скок напред, като имаме само един модел, който може да тества различни хипотези. Това е голямо според мен.“

Сложните детайли на биомолекулярната химия може да изглеждат светски за някои, но фундаментални изследвания като това очароват Аудхя. Едва след като получи безвъзмездна помощ от Фондацията за спастична параплегия, която му позволи да взаимодейства с пациенти с HSP, той напълно разбра потенциалното въздействие, което работата му може да има.

„Това са популации, които са недостатъчно обслужвани. Една фармацевтична компания едва ли ще изразходва големи ресурси за толкова малко засегнато население. Вместо това те ще се съсредоточат върху болести като Алцхаймер и Паркинсон“, казва той. „Така че почувствах, че това е болест, която обикновено се пренебрегва, в която се инвестира недостатъчно, и ето една област, в която можем да направим разлика.“

Audhya каза, че се надява този нов модел да вдъхнови повече учени да изучават HSP, за да подобрят разбирането за това как се развива болестта и в крайна сметка да подобрят достъпа до терапевтични средства, които помагат на децата, живеещи с нея.

източник:

Университет на Уисконсин-Медисън

.