Команда исследователей из клиники Майо (Mayo Clinic) и исследовательского института Скриппс (Scripps Research Institute) в штате Флорида, США, разработали новую терапевтическую стратегию по борьбе с самым распространенным генетическим фактором риска развития нейродегенеративных расстройств – бокового амиотрофического склероза (известного как ALS/БАС или болезнь Лу Герига) и лобно-височной деменции (ЛВД).
В 14-м выпуске журнала «Нейрон» (Neuron) от 14 августа ученые опубликовали доклад об обнаружении потенциального биомаркера, позволяющего отслеживать развитие заболеваний и эффективность их лечения.
Ученые разработали синтетическое лекарственное соединение для предотвращения ненормальных процессов в клетках, возникающих из-за мутации гена C9ORF72. Эти находки были сделаны сразу после того, как исследователи из клиники Майо обнаружили, что мутация C9ORF72 влечет за собой появление необычной повторяющейся последовательности генов, которая способствует образованию ненормального РНК в клетках головного и спинного мозга.
Не смотря на то, что токсичные белковые сгустки давно считались причиной развития нейродегенеративных заболеваний, новая стратегия нацелена на ненормальную РНК, которая формируется до образования токсичного белка при расстройствах, связанных с геном C9ORF72. «Наше исследование показывает, что токсичная РНК формируется в клетках с мутацией c9ЛВД/БАС, лечение которых представляется заслуживающим особого внимания», – заявил один из старших руководителей исследования Леонард Петручелли (Leonard Petrucelli), доктор и молекулярный нейробиолог в клинике Майо во Флориде.
Соединение, которое испытывали на модельной клеточной культуре, имеющей мутировавший ген c9ЛВД/БАС, образовало связи с геном и заблокировало способность РНК взаимодействовать с другими ключевыми белками, таким образом предотвращая образование токсичных сгустков РНК и «белков c9RAN», которые возникают в результате процесса под названием трансляция повторяющихся анти-АТГ (RAN).
Исследователи также обнаружили, что белки c9RAN, производимые ненормальной РНК, можно измерить в спинномозговой жидкости пациентов БАС. Теперь ученые оценивают, присутствуют ли эти же белки в спинномозговой жидкости пациентов с диагнозом ЛВД. Хотя БАС изначально влияет на двигательные нейроны, приводя к ухудшению двигательной активности, речи, глотания и дыхания, а ЛВД влияет на области мозга, которые поддерживают высшую мозговую деятельность, у некоторых пациентов есть симптомы обоих заболеваний.
«Развитие легкодоступного биомаркера для мутации c9ЛВД/БАС может помочь не только диагностировать эти заболевания и проследить их развитие у пациентов, но также обеспечить более прямой способ оценки реакции организма на экспериментальное лечение», – утверждает один из авторов доклада, Кевин Бойлан (Kevin Boylan), доктор, медицинский директор Центра БАС в Джеконсвилле, единственном инновационном центре, имеющем сертификат для разработки лечения БАС в штате Флорида.
Например, уменьшение уровня белков c9RAN в ответ на лечение предполагает, что лекарство приводит к желаемому результату. «Потенциал открытия этого биомаркера очень вдохновляет, несмотря на то, что мы находимся на самых ранних стадиях развития подобного лечения», – говорит он.
Поскольку БАС приводит к смерти пациента в течение двух-пяти лет после диагностирования заболевания, и так как на данный момент не существует эффективного метода лечения для ЛВД, эти поворотные открытия дают возможность улучшить диагностику и лечение для 40% пациентов с наследственным заболеванием БАС и для 25% пациентов с наследственной ЛВД, говорит доктор Бойлан.
«Один из самых вдохновляющих аспектов этих исследований, по моему мнению, состоит в слаженном сотрудничестве с нашими институтами биологических наук в штате Флорида – Майо и Скриппс. Наши совместные биологические и химические экспертизы позволили провести это исследование», – заявил один из старших исследователей, Мэтью Дисней (Mathew Disney), доктор, профессор химии в институте Скриппс в штате Флорида.
Доктор Дисней и его группа исследовали структуру РНК, которая образовывается из-за мутации C9ORF72, и затем разработали основные элементы препарата. Команда из Майо разработала полученные от пациентов клеточные модели, чтобы исследовать на них компоненты препарата. Обе команды работали совместно, чтобы показать, что основной компонент препарата воздействует на токсичную РНК.
Источник: Science Daily
