Naujasis tyrimo modelis leidžia mokslininkams išbandyti retų neurodegeneracinių ligų gydymą

Naujasis tyrimo modelis leidžia mokslininkams išbandyti retų neurodegeneracinių ligų gydymą

Viskonsino-Madisono universiteto mokslininkų sukurto naujo tyrimo modelio dėka mokslininkai pirmą kartą galės išbandyti retų neurodegeneracinių ligų, kurios paveikia kūdikius ir mažus vaikus, grupę.

Paveldima spastinė paraplegija (HSP) yra neurodegeneracinių ligų, kurias sukelia genetinės mutacijos, grupė. Dėl jų dešimtims tūkstančių vaikų padidėja apatinių galūnių raumenų tonusas, dėl to silpnėja kojos ir galiausiai pablogėja jų gebėjimas šliaužti ar vaikščioti.

Vaikams, turintiems šias mutacijas, ligos požymiai pasireiškia jau šešių mėnesių amžiaus. Nuo dvejų iki penkerių metų šie vaikai sėdi neįgaliojo vežimėliuose ir, deja, niekada negalės vaikščioti.

Anjon Audhya, UW-Madison Biomolekulinės chemijos katedros profesorius

Audhya paaiškina, kad daugelis mokslininkų netyrė spastinės paraplegijos, nes nebuvo gero modelio, leidžiančio ištirti ligos kilmę ar išbandyti gydymą. Ankstesni pelių modeliai nepasiteisino, nes atrodo, kad nervų takai, pernešantys su judėjimu susijusią informaciją visame kūne, pernelyg skiriasi nuo žmonių, o mokslininkai dar neatliko klinikinių tyrimų su žmonėmis.

Audhya dirbo su tarpdisciplinine UW-Madison mokslininkų komanda, siekdama ištirti specifinę mutaciją, sukeliančią mažų vaikų HSP. Tada jie panaudojo tai, ką išmoko, kurdami geresnį modelį -; žiurkėse.

Mokslininkų pasirinkta mutacija paveikia baltymą, vadinamą Trk sulietu genu arba TFG. Sveiki TFG baltymai veikia nervinėse ląstelėse arba neuronuose, kad perneštų kitus baltymus iš vienos ląstelės dalies į kitą. Neurono užduotis yra perduoti pranešimus elektros signalų forma tarp smegenų ir likusio kūno.

Baltymai, kurių transportavimas priklauso nuo TFG, palaiko šiuos nervinius kelius sveikus ir padeda kontroliuoti, kokius elektrinius signalus smegenys siunčia į kūną, o kuriuos slopina. Subalansuodami tinkamą stimuliacijos lygį, neuronai gali kontroliuoti judesius, tokius kaip B. vaikščiojant dalyvaujančių kojų raumenų susitraukimas.

Mažiems vaikams, turintiems TFG geno mutaciją, neuronų baltymai neefektyviai juda per jų nervų ląsteles. Anot Audhya, tai gali sukelti elektrinės stimuliacijos disbalansą, todėl į apatines galūnes gali būti siunčiama gausybė elektrinių signalų, todėl padidėja raumenų tonusas. Laikui bėgant per didelis raumenų tonusas praranda motorinius įgūdžius.

Genetika ir genomika e-knyga

Populiariausių praėjusių metų interviu, straipsnių ir naujienų rinkinys.

Atsisiųskite kopiją šiandien

„Galite įsivaizduoti, jei tikrai stipriai ištiesiate koją ir išeikvojate visą energiją įtempdami tą raumenį, tikrai sunku jį pajudinti“, – sako Audhya, kuri taip pat yra UW Medicinos ir visuomenės sveikatos mokyklos pagrindinių tyrimų, biotechnologijų ir magistrantūros studijų vyresnioji dekanė.

Ieškodami tinkamo modelio, mokslininkai kreipėsi į žiurkes, kad padėtų šiems vaikams. Komanda naudojo CRISPR genų redagavimo technologiją, kad sukurtų mutacijas, kurios sukelia HSP žiurkių embrionuose. Tai leido jiems ištirti ligos progresavimą nuo ankstyvo vystymosi ir stebėti simptomų progresavimą po gimimo.

Ne tik žiurkių nervų takai yra artimesni žmonių, bet ir mokslininkai nustatė, kad simptomai žiurkėms išsivystė panašiai kaip vaikams, sergantiems HSP. Tai taip pat įvyko taip greitai, kad mokslininkai turėtų galėti lengvai patikrinti galimų terapinių priemonių pagrįstumą.

„Pratimai buvo vienintelis šių pacientų gydymo būdas, ir tai tikrai nepatenkinama“, - sako Audhya. "Manau, kad padarėme didelį šuolį į priekį, turėdami vieną modelį, kuris gali patikrinti skirtingas hipotezes. Mano nuomone, tai yra didelis dalykas."

Kai kuriems sudėtingos biomolekulinės chemijos detalės gali atrodyti kasdieniškos, tačiau tokie fundamentiniai tyrimai Audhya žavi. Tik tada, kai jis gavo stipendiją iš Spastic Paraplegia Foundation, kuri leido jam bendrauti su HSP pacientais, jis visiškai suprato galimą jo darbo poveikį.

"Tai yra nepakankamai aptarnaujamos populiacijos. Mažai tikėtina, kad farmacijos įmonė išleis didelių išteklių tokiai mažai paveiktai populiacijai. Vietoj to, jos sutelks dėmesį į tokias ligas kaip Alzheimerio ir Parkinsono liga", - sako jis. „Taigi man atrodė, kad tai yra liga, į kurią paprastai nepastebima, į kurią nepakankamai investuojama, ir čia yra sritis, kurioje galime ką nors pakeisti“.

Audhya teigė, kad tikisi, kad šis naujas modelis įkvėps daugiau mokslininkų tirti HSP, kad geriau suprastų, kaip liga vystosi, ir galiausiai pagerins prieigą prie gydymo priemonių, padedančių su ja gyvenantiems vaikams.

Šaltinis:

Viskonsino-Madisono universitetas

.