Uus uurimismudel võimaldab teadlastel katsetada haruldaste neurodegeneratiivsete haiguste ravimeetodeid

Uus uurimismudel võimaldab teadlastel katsetada haruldaste neurodegeneratiivsete haiguste ravimeetodeid

Tänu Wisconsini-Madisoni ülikooli teadlaste väljatöötatud uuele uurimismudelile saavad teadlased esimest korda katsetada ravimeid haruldaste neurodegeneratiivsete haiguste rühma jaoks, mis mõjutavad imikuid ja väikelapsi.

Pärilikud spastilised paraplegiad (HSP) on rühm neurodegeneratiivseid haigusi, mis on põhjustatud geneetilistest mutatsioonidest. Need põhjustavad kümnetel tuhandetel lastel alajäsemete lihastoonuse suurenemist, mis põhjustab jalgade nõrkust ja mõjutab lõpuks nende roomamis- või kõndimisvõimet.

Nende mutatsioonidega lastel ilmnevad haigusnähud juba kuue kuu vanuselt. Kahe kuni viie aasta vanused lapsed on ratastoolis ja kahjuks ei saa nad kunagi kõndida.

Anjon Audhya, UW-Madisoni biomolekulaarse keemia osakonna professor

Audhya selgitab, et paljud teadlased ei ole spastilist parapleegiat uurinud, kuna puudus hea mudel haiguse päritolu uurimiseks või ravimeetodite testimiseks. Varasemad hiiremudelid ei ole toiminud, sest liigutustega seotud teavet kogu kehas edasi kandvad närvirajad tunduvad olevat liiga erinevad inimeste omadest ning teadlased pole veel kliinilisi uuringuid inimestega läbi viinud.

Audhya töötas UW-Madisoni teadlaste interdistsiplinaarse meeskonnaga, et uurida spetsiifilist mutatsiooni, mis põhjustab väikelastel HSP-d. Seejärel kasutasid nad õpitut parema mudeli loomiseks -; rottidel.

Teadlaste valitud mutatsioon mõjutab valku, mida nimetatakse Trk-fusioongeeniks ehk TFG-ks. Terved TFG valgud töötavad närvirakkudes või neuronites, et transportida teisi valke ühest rakuosast teise. Neuronite ülesanne on edastada sõnumeid elektriliste signaalide kujul aju ja ülejäänud keha vahel.

Valgud, mille transport sõltub TFG-st, hoiavad need närvirajad tervena ja aitavad kontrollida, milliseid elektrilisi signaale aju kehale saadab ja milliseid inhibeerida. Tasakaalustades õigel tasemel stimulatsiooni, saavad neuronid kontrollida selliseid liigutusi nagu B. kõndimisel osalevate jalalihaste kokkutõmbumine.

Väikelastel, kelle TFG geenis on mutatsioon, ei liigu neuronaalsed valgud tõhusalt läbi närvirakkude. Audhya sõnul võib see kaasa tuua elektrilise stimulatsiooni tasakaalustamatuse, võimaldades alajäsemetele saata hulgaliselt elektrilisi signaale, mille tulemuseks on lihaste toonuse tõus. Aja jooksul põhjustab liigne lihastoonus motoorsete oskuste kaotust.

Geneetika ja genoomika e-raamat

Eelmise aasta tippintervjuude, artiklite ja uudiste koostamine.

Laadige koopia alla juba täna

"Võite ette kujutada, kui sirutate oma jalga väga kõvasti ja kulutate kogu oma energia selle lihase pingutamisele, on seda tõesti raske liigutada," ütleb Audhya, kes on ka UW meditsiini- ja rahvatervise koolis põhiuuringute, biotehnoloogia ja magistriõppe vanemdekaan.

Otsides toimivat mudelit, pöördusid teadlased nende laste abistamiseks rottide poole. Meeskond kasutas CRISPR-i geenide redigeerimise tehnoloogiat, et luua mutatsioonid, mis viivad roti embrüote HSP-ni. See võimaldas neil uurida haiguse progresseerumist alates varasest arengust ja jälgida sümptomite progresseerumist pärast sündi.

Lisaks sellele, et rottide närvirajad on inimese omadele lähedasemad, leidsid teadlased ka, et sümptomid arenesid rottidel sarnaselt HSP-ga laste omadele. See juhtus ka nii kiiresti, et teadlased peaksid saama hõlpsalt testida potentsiaalsete ravimite teostatavust.

"Harjutamine on olnud nende patsientide jaoks ainus ravivõimalus ja see on tõesti ebarahuldav," ütleb Audhya. "Ma arvan, et oleme teinud suure arenguhüppe, kuna meil on vaid üks mudel, mis suudab testida erinevaid hüpoteese. Minu arvates on see suur."

Biomolekulaarse keemia keerukad üksikasjad võivad mõnele tunduda igapäevased, kuid sellised fundamentaaluuringud köidavad Audhyat. Alles siis, kui ta sai Spastic Paraplegia Foundationilt stipendiumi, mis võimaldas tal suhelda HSP patsientidega, mõistis ta täielikult tema töö võimalikku mõju.

"Need on ala teenindatud elanikkonnad. Tõenäoliselt ei kuluta ravimifirma suuri ressursse nii väikesele mõjutatud elanikkonnale. Selle asemel keskenduvad nad sellistele haigustele nagu Alzheimeri ja Parkinsoni tõbi," ütleb ta. "Nii et ma tundsin, et see on haigus, mis on üldiselt tähelepanuta jäetud, millesse investeeritakse vähe, ja siin on valdkond, kus saame midagi muuta."

Audhya ütles, et ta loodab, et see uus mudel inspireerib rohkem teadlasi uurima HSP-d, et parandada arusaamist selle kohta, kuidas haigus areneb, ja lõppkokkuvõttes parandada juurdepääsu ravimitele, mis aitavad sellega koos elavaid lapsi.

Allikas:

Wisconsini-Madisoni ülikool

.