Az új kutatási modell lehetővé teszi a tudósok számára, hogy teszteljék a ritka neurodegeneratív betegségek terápiáját

Az új kutatási modell lehetővé teszi a tudósok számára, hogy teszteljék a ritka neurodegeneratív betegségek terápiáját

A Wisconsin-Madison Egyetem tudósai által kidolgozott új kutatási modellnek köszönhetően a tudósok először tesztelhetik a terápiát a csecsemőket és kisgyermekeket érintő ritka neurodegeneratív betegségek csoportjában.

Az örökletes spasztikus paraplégiák (HSP) a genetikai mutációk által okozott neurodegeneratív betegségek csoportja. Gyermekek tízezreinél fokozzák az alsó végtagok izomtónusát, ami a lábuk gyengeségéhez vezet, és végső soron befolyásolja a kúszási vagy járási képességüket.

Az ilyen mutációkkal rendelkező gyermekek már hat hónapos korukban mutatják a betegség jeleit. Két és öt éves koruk között ezek a gyerekek tolószékhez vannak kötve, és sajnos soha nem fognak tudni járni.”

Anjon Audhya, professzor, Biomolekuláris Kémiai Tanszék, UW-Madison

Audhya elmagyarázza, hogy sok tudós nem kutatta a spasztikus paraplegiát, mert nem volt jó modell a betegség eredetének tanulmányozására vagy a terápiás módszerek tesztelésére. A korábbi egérmodellek nem működtek, mert a mozgással kapcsolatos információkat a testben hordozó idegpályák túlságosan eltérnek az emberekétől, és a kutatók még nem végeztek klinikai vizsgálatokat embereken.

Audhya UW-Madison kutatóiból álló interdiszciplináris csapattal dolgozott egy olyan specifikus mutáció tanulmányozásán, amely kisgyermekeknél HSP-t okoz. Ezután felhasználták a tanultakat egy jobb modell létrehozására -; patkányokban.

A kutatók által választott mutáció a Trk-fused génnek vagy TFG-nek nevezett fehérjét érinti. Az egészséges TFG fehérjék idegsejtekben vagy neuronokban dolgoznak, hogy más fehérjéket szállítsanak a sejt egyik részéből a másikba. A neuron feladata, hogy elektromos jelek formájában üzeneteket továbbítson az agy és a test többi része között.

A TFG-re támaszkodó fehérjék egészségesen tartják ezeket az idegpályákat, és segítenek szabályozni, hogy az agy mely elektromos jeleket küldjön a szervezetnek, és melyeket gátolja. A stimuláció megfelelő szintjének kiegyensúlyozásával a neuronok szabályozhatják a mozgásokat, például B. a járásban részt vevő lábizmok összehúzódását.

Azoknál a kisgyermekeknél, akiknél a TFG gén mutációja van, a neuronális fehérjék nem mozognak hatékonyan az idegsejtjeikben. Audhya szerint ez az elektromos stimuláció kiegyensúlyozatlanságához vezethet, ami lehetővé teszi, hogy rengeteg elektromos jel kerüljön az alsó végtagokba, ami fokozott izomtónust eredményez. Idővel a túlzott izomtónus a motoros készségek elvesztéséhez vezet.

Genetika és genomika e-könyv

Összeállítás az elmúlt év legjobb interjúiból, cikkeiről és híreiről.

Töltse le a másolatot még ma

"El tudod képzelni, ha nagyon keményen kiegyenesíted a lábadat, és minden energiádat az izom megfeszítésére fordítod, nagyon nehéz mozgatni" - mondja Audhya, aki egyben az UW Orvosi és Közegészségügyi Iskola alapkutatási, biotechnológiai és posztgraduális tanulmányaiért felelős dékán.

Egy működőképes modellt keresve a kutatók patkányokhoz fordultak, hogy segítsenek ezeken a gyerekeken. A csapat a CRISPR génszerkesztési technológiát használta a HSP-hez vezető mutációk létrehozására patkányembriókban. Ez lehetővé tette számukra, hogy tanulmányozzák a betegség előrehaladását a korai fejlődéstől kezdve, és nyomon kövessék a tünetek születés utáni előrehaladását.

Nemcsak a patkányok idegpályái állnak közelebb az emberekéhez, de a kutatók azt is megállapították, hogy a patkányok tünetei hasonlóan alakultak ki, mint a HSP-ben szenvedő gyermekeknél. Ez is olyan gyorsan történt, hogy a tudósok könnyen tesztelhetik a lehetséges terápiák megvalósíthatóságát.

„A testmozgás volt az egyetlen elérhető kezelés ezeknek a betegeknek, és ez valóban nem kielégítő” – mondja Audhya. "Úgy gondolom, hogy nagyot ugrottunk előre azzal, hogy egyetlen modellünk van, amely különböző hipotéziseket tesztelhet. Ez szerintem nagy."

A biomolekuláris kémia bonyolult részletei egyesek számára hétköznapinak tűnhetnek, de az ehhez hasonló alapkutatások lenyűgözik Audhyát. Egészen addig értette meg teljesen a munkája lehetséges hatását, amíg megkapta a Spastic Paraplegia Alapítványtól kapott támogatást, amely lehetővé tette számára, hogy kapcsolatba lépjen a HSP-betegekkel.

"Ezek az alulellátásban részesülő populációk. Valószínűtlen, hogy egy gyógyszeripari vállalat nagy erőforrásokat költ egy ilyen kis érintett populációra. Ehelyett olyan betegségekre összpontosítanak, mint az Alzheimer-kór és a Parkinson-kór" - mondja. "Szóval úgy éreztem, hogy ez egy olyan betegség, amelyet általában figyelmen kívül hagynak, nem fektetnek be alá, és itt van egy terület, ahol változást hozhatunk."

Audhya azt mondta, reméli, hogy ez az új modell több tudóst ösztönöz majd a HSP tanulmányozására, hogy jobban megértsék a betegség kialakulását, és végső soron javítsák a terápiához való hozzáférést, amely segíti a vele élő gyermekeket.

Forrás:

Wisconsin-Madison Egyetem

.