Naukowcy odkrywają, jak zapobiegać śmierci komórek nerwowych w najczęstszych genetycznych formach MND i demencji | Instytut Neurologii
Naukowcy odkryli nowy sposób blokowania transportu zmutowanego RNA i późniejszej produkcji toksycznych powtarzających się białek, które prowadzą do śmierci komórek nerwowych w najczęstszych podtypach MND i FTD.
- Naukowcy z Instytutu Neuronauki Translacyjnej Uniwersytetu w Sheffield odkryli, jak zapobiegać śmierci komórek nerwowych i chronić nerwy przed neurodegeneracją w najczęstszych genetycznych postaciach MND i otępienia czołowo-skroniowego
- Naukowcy wykorzystali peptyd, mały zestaw aminokwasów lub cegiełek białkowych, z modułem penetrującym komórki, aby zatrzymać transport zmutowanych powtórzonych cząsteczek RNA z jądra komórki do cytoplazmy, gdzie są one wykorzystywane do produkcji toksycznych powtórzeń białek, które prowadzą do śmierć komórek nerwowych
- Wyniki badania sugerują, że peptyd można podawać doustnie lub w inny nieinwazyjny sposób – na przykład za pomocą aerozolu do nosa, który można opracować tak, aby przedostał się do mózgu
- Przełomowa koncepcja wykorzystania peptydów do blokowania transportu z jądra do cytoplazmy szkodliwego rozszerzonego RNA może zmienić sposób leczenia niektórych chorób neurodegeneracyjnych, na które obecnie nie ma lekarstwa
Naukowcy odkryli nowy sposób blokowania transportu zmutowanego RNA i późniejszej produkcji toksycznych powtarzających się białek, które prowadzą do śmierci komórek nerwowych w najczęstszych podtypach genetycznych choroby neuronu ruchowego (MND) i otępienia czołowo-skroniowego (FTD).
Nowe badanie przeprowadzone przez naukowców z Instytutu Neuronauki Translacyjnej (SITraN) Uniwersytetu w Sheffield wykazało również, że użycie peptydu do zatrzymania transportu zmutowanych powtórzonych cząsteczek RNA i produkcji toksycznych powtórzonych białek faktycznie zwiększa przeżywalność komórek nerwowych C9ORF72 – chroniąc je przed neurodegeneracją.
Zespół z Sheffield odkrył wcześniej, że nieprawidłowy transport nieuczciwych RNA skopiowanych z genu C9ORF72 – o którym wiadomo, że jest najczęstszą przyczyną MND i FTD – jest spowodowany nadmierną lepkością transportera komórkowego o nazwie SRSF1.
Zamiast stosować konwencjonalne leki, które są nieskuteczne w zakłócaniu lepkości białka SRSF1, lub inwazyjne terapie w celu edycji lub modulowania aktywności wadliwych genów, nowe badanie wykazało, że mały peptyd zawierający moduł penetrujący komórki może przyklejać się do SRSF1 i skutecznie blokować transport RNA z fałszywymi powtórzeniami.
Peptyd składa się z krótkiego łańcucha aminokwasów lub cegieł znajdujących się w naszych komórkach i tkankach w ciele.
Co ciekawe, wyniki opublikowano w czasopiśmie Medycyna translacyjna nauki sugerują również, że peptyd mógłby być podawany pacjentom z MND i FTD doustnie lub w inny nieinwazyjny sposób – na przykład poprzez aerozol do nosa, który można opracować tak, aby wnikał do mózgu.
Ta przełomowa koncepcja wykorzystania peptydów do blokowania skutków szkodliwego rozszerzonego RNA i toksycznych powtórzeń białek może zmienić sposób leczenia niektórych chorób neurodegeneracyjnych, na które obecnie nie ma lekarstwa.
Profesor Guillaume Hautbergue, profesor biologii translacji RNA na Uniwersytecie w Sheffield, który kierował badaniem, powiedział:Kiedy przetestowaliśmy nasze innowacyjne podejście polegające na dodaniu peptydu do pokarmu spożywanego przez muszki owocówki, peptydy nie tylko zablokowały szkodliwe mutacje, które powodują transport MND i FTD do jądra komórki, ale faktycznie zauważyliśmy poprawę ich neurofunkcji.
„Oznacza to, że peptyd skutecznie blokuje postęp choroby neurodegeneracyjnej, a także pomaga przywrócić funkcję dotkniętym komórkom nerwowym.
„Ta koncepcja wykorzystania peptydów do blokowania destrukcyjnych mutacji otwiera tak ekscytującą i innowacyjną ścieżkę leczenia, która do tej pory nie była badana przez naukowców.
„MND i FTD to wyniszczające choroby, na które obecnie nie ma lekarstwa. Jest to obiecująca alternatywa dla konwencjonalnych leków małocząsteczkowych, które często są ograniczone przez słabą penetrację bariery krew-mózg”.
FTD występuje, gdy komórki nerwowe w płatach czołowych i skroniowych mózgu zostają utracone, co powoduje kurczenie się płatów. FTD dotyka najczęściej osoby w wieku 45-65 lat i może wpływać na zachowanie, osobowość, język i ruch. Nie ma lekarstwa na FTD i nie ma dostępnych metod leczenia, które spowalniałyby lub zatrzymywały postęp choroby.
MND to wyniszczający stan, który niszczy komórki kontrolujące ruch, przez co chorzy nie mogą się poruszać, chodzić, mówić i ostatecznie oddychać. Leczenie jest bardzo ograniczone i nie ma lekarstwa. Oczekuje się, że większość pacjentów z tą chorobą będzie żyła od dwóch do pięciu lat po postawieniu diagnozy. Badanie to było możliwe dzięki przekazanym próbkom tkanek ze skóry pacjentów z MND, które zostały przeprogramowane na komórki nerwowe.
Dr Brian Dickie, dyrektor ds. badań w MND Association, powiedział: „Te odkrycia wiodącego na świecie zespołu badawczego w Sheffield pokazują, jak ważne jest finansowanie podstawowych „odkryć” naukowych. Ta praca dostarczyła ważnych dowodów na poparcie zupełnie nowej strategii leczenia najpowszechniejszej dziedzicznej przyczyny MND i FTD, której ostatecznym celem jest opracowanie skutecznych terapii tych wyniszczających chorób”.
Mamy nadzieję, że innowacyjne badania, prowadzone we współpracy z wieloma laboratoriami w SITraN oraz z grupami dr Alexandra Whitwortha (University of Cambridge), dr Cyrila Domingueza (University of Leicester), profesora Frédérica Allaina (ETH Zurich) i finansowane przez MND Stowarzyszenie UKRI BBSRC i rady MRC zmienią przyszłość badań klinicznych na najbardziej powszechne genetyczny formy MND i FTD w ciągu najbliższych kilku lat.
Uwagi dla redaktorów:
Badania te zostały zainicjowane przez grant biomedyczny Stowarzyszenia MND i dalej wspierane przez UKRI poprzez granty badawcze BBSRC i MRC New Investigator.
Kontakt z mediami: Aby uzyskać więcej informacji, skontaktuj się z: Amy Huxtable, specjalista ds. mediów i PR, University of Sheffield, 07568116781, alhuxtable@sheffield.ac.uk
