Protein Geblockt Das Schlüsselrolle In Lou Gehrig-Krankheit spielt

Wissenschaftler des Gladstone Institute und der Stanford University School of Medicine haben entdeckt, wie Modifizieren eines Gens unterbricht die toxischen Ablagerungen eines Proteins in Nervenzellen gefunden. Diese Ergebnisse weisen auf eine potenzielle neue Taktik für die Behandlung einer Vielzahl von neurodegenerativen Zuständen , einschließlich Amyotrophe Lateralsklerose (ALS oder Lou -Gehrig-Krankheit ) - Eine tödliche Krankheit , für die es keine Heilung gibt.

Die Gladstone und Stanford Wissenschaftler begannen ihre Experimente unabhängig vor der Realisierung , dass die Kombination ihrer Bemühungen konnten ihre Ergebnisse zu stärken. Ihre Entdeckung - die die Arbeit der beiden Neurowissenschaftler und Genetiker beteiligt - unterstreicht die Bedeutung der Zusammenarbeit und fachübergreifende Forschung bei komplexen neurodegenerativen Erkrankungen wie ALS.

ALS Streiks in der Regel im Alter zwischen 40 und 75 zwischen , verwüsten die körper motorischen Neuronen - Nervenzellen, die die Bewegung der Muskeln steuern. Dies führt dazu, Muskelschwäche , Schluckbeschwerden und Atmung, Lähmung und schließlich Tod - oft nur drei bis fünf Jahre nach der Diagnose. Zu einem bestimmten Zeitpunkt werden so viele wie 30.000 Amerikaner leben mit ALS - die Physiker Stephen Hawking und die Baseball-Legende Lou Gehrig getötet befällt .

In einem Papier online veröffentlicht Nature GeneticsForscher in den Labors der Stanford- Professor Aaron D. Gitler , PhD, und Gladstone Profi Ermittler Robert V. Farese , Jr., MD und Steve Finkbeiner, MD, PhD, zu beschreiben, wie Abschalten eines Gens namens Dbr1 in Hefezellen und in einem Protein, das eine wichtige Rolle spielt bei der ALS - Neuronen aus Ratten erhalten können beide Zelltypen vor der toxischen Wirkung des TDP -43 zu schützen.

" Mutationen im Gen , das TDP- 43 produziert, kann dazu führen, dieses Protein in Zellen aufzubauen ", sagte Dr. Farese , der auch Professor an der University of California, San Francisco , mit dem Gladstone wird dem Unternehmen assoziiert. " Mit der Zeit können TDP- 43 Akkumulation innerhalb Motoneuronen zu giftig und RNAs binden . - Kleine Stücke von genetischem Material , die als Vermittler zwischen Genen und Proteinen wirken Eine Theorie ist , dass diese Bindung stört die RNAs ' normalen Funktionen und beeinträchtigt die allgemeine Gesundheit der Zellen . Schließlich werden die Nervenzellen abgebaut und zu sterben , einen Beitrag zur raschen Fortschreiten der ALS- Symptome. "

Es war bereits bekannt , dass TDP- 43 trägt zu ALS. Aber dieses Protein direkt Deaktivierung ist keine Option , als TDP- 43 ist entscheidend für das Überleben der Zelle . Jedoch zu viel davon ist giftig . So mussten die Gladstone und der Stanford -Forscher für andere Gene, die missbraucht werden könnten, um diese toxischen Mengen zu reduzieren suchen. Ein solches Gen , Dbr1 , macht ein Enzym, das normalerweise bricht RNAs . Die Forschungsteams festgestellt, dass , wenn sie Dbr1 Niveaus abgesenkt , die RNAs konnte nicht gebrochen werden. Diese unverarbeiteten RNAs könnte dann als " Köder" dienen, um TDP- 43 zu binden, speichern Sie es weg sicher - und vermutlich so dass die RNAs , die gesunde Neuronen zu erhalten , auch weiterhin normal funktionieren.

In Laborexperimenten Dr. Farese und Gladstone Postdoc Matthew Higgins , PhD, zeigten erstmals, dass Hefe macht ein ausgezeichnetes Modell für die Untersuchung ALS. Viele RNA - Verarbeitung Gene in Hefe ähneln denen beim Menschen - einschließlich Dbr1 . Zur gleichen Zeit fand Dr. Gitler Labor , dass Dbr1 drückt TDP- 43 -Toxizität in Hefe -Modelle. Also, die Farese und Gitler Labors verglichen diese Ergebnisse mit denen aus Rattenneuronen Dr. Finkbeiner Labor analysiert.

"Auch wenn Millionen von Jahren der Evolution getrennt Hefe und Ratten fanden wir die gleichen Ergebnisse in beiden Modellen ", sagte Dr. Higgins, einer der Hauptautoren der Studie. "Unsere kombinierte Analysen zeigten, dass die übrig gebliebenen RNAs fungierte als Lockvogel - . Trickst TDP- 43 in eher binden als die RNAs , die von entscheidender Bedeutung für das Überleben der Zellen werden die Zellen blieben gesund . "

Die Ergebnisse - während vorläufige - haben könnte weitreichende Folgen , da sie auch auf andere relevante Bedingungen neben ALS sein können . Zum Beispiel hat TDP -43 Toxizität auch bei frontotemporaler beobachtet Demenz (FTD) , eine Form der früh einsetzende Demenz , die fortschreitende Gedächtnisverlust verursacht. Bleiben jedoch Fragen vor Dbr1 kann genutzt werden, um Patienten zu behandeln.

"Wir wissen noch nicht, wie Abschalten der Dbr1 Gens in einem lebenden Organismus wird die allgemeine Gesundheit des Organismus beeinflussen ", sagte Dr. Gitler , der einer der leitenden Autoren des Papiers ist . "Unsere nächsten Schritte sind , diese Studien aus Hefe und Zellkultur in den Live- Tiermodellen zu erweitern. Dann können wir anfangen, kleine Moleküle, die Dbr1 hemmen könnten. "

"Wir sind optimistisch, was die Ergebnisse unserer gemeinsamen Anstrengungen könnten ALS-Patienten in der Zukunft bedeuten ", fügte Dr. Finkbeiner, der auch ein UCSF Professor. "Menschen mit ALS lebten und starben viel zu lange ohne Hoffnung auf Genesung. Wir glauben , dass diese Erkenntnisse könnten ein Schritt in Richtung Veränderung sein."