ALS -Behandlung Ziel gefunden mit der Hilfe von Hefe-

Mit Hilfe von Bäckerhefe, einem winzigen einzelligen Organismus , Wissenschaftler in den USA sagen, sie haben einen " Ritze in der Rüstung " des derzeit unheilbare Krankheit Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) , auch bekannt als Lou Gehrig-Krankheit bekannt gefunden. Sie schlagen vor, ihre Feststellung, bietet ein neues Ziel für Therapien und bringt neue Hoffnung für Patienten mit einer Erkrankung, die verheerende grausam sie über die Fähigkeit sich zu bewegen , zu sprechen , und am Ende , atmen raubt .

Schreiben die Forscher über ihre Entdeckung in der 28. Oktober Online-Ausgabe von Nature Genetics.

Co- Senior-Autor Aaron Gitler ist ein Junior-Professor in der Abteilung für Genetik an der Stanford University School of Medicine in Kalifornien. Er sagt in einer Presseerklärung :

"Auch wenn Hefe und Menschen werden von einer Milliarde Jahre Evolution getrennt sind, wir waren in der Lage , die Macht der Hefegenetik verwenden, um eine unerwartete potenzielle Medikament Ziel für ALS zu identifizieren. "

Proteinklumpen

Viele Erkrankungen wie ALS , , Zeigen, Parkinson und Alzheimer , die nach und nach zerstören das Gehirn eine bestimmte Art von Klumpenbildung oder Fehlfaltung von Proteinen im Zytoplasma von Gehirnzellen oder Neuronen ( das Zytoplasma ist der interne Gel, das die verschiedenen Komponenten der Zellen hält ) . Das Protein Verklumpung oder Fehlfaltung wird gedacht , entweder , um zu bewirken oder dazu beitragen, die Krankheit.

"Wir versuchen , herauszufinden, warum diese Proteine ​​aggregieren in Nervenzellen im Gehirn und Rückenmark , und was passiert, wenn sie es tun ", erklärt Gitler .

Während die Ursache der ALS ist nicht klar , legen neuere Studien ein RNA -bindendes Protein namens TDP- 43 eine Rolle spielen . Bei vielen Menschen mit ALS , müssen die Proteinformen Klumpen innerhalb Neuronen des Rückenmarks und einige Menschen mit ALS auch Mutationen in diesem Protein.

Der Wert eines Hefe- Modell

Frühere Arbeiten von Gitler und ein weiterer Autor der Studie , Robert Farese Jr , ein leitender Forscher an den Gladstone Institute in San Francisco, Kalifornien , Shows es ist möglich, ALS in Hefe imitieren von TDP -43 exprimieren auf höheren Ebenen als normale: Das Ergebnis ist das Protein bildet tödlichen Klumpen im Cytoplasma der Hefezellen .

Gitler erklärt den Wert des Hefe- Modell :

" Beim Menschen kann die Progression der Erkrankung Jahre dauern , bevor Symptome auftreten. Aber in Hefe , sehen wir, Eiweiß Verklumpung im Cytoplasma innerhalb von zwei Tagen , und die Zellen rasch zu sterben beginnen . "

Nachdem die Hefe -Modell entwickelt , Gitler und Farese entschieden , ob die Änderung des Verhaltens der einige der anderen Proteine ​​in der Zelle könnte der Hefezellen aus dem Verklumpen Beschädigungen zu schützen.

Was sie fanden,

Nach dem Basteln mit verschiedenen Proteinen in den Hefezellen , die Forscher fanden schließlich die Blockierung der Produktion eines Proteins namens Dbr1 , ein Enzym in RNA-Prozessierung beteiligt , verhindert die Verklumpung , die von TDP- 43 Überexpression führt , so dass die Zellen , um ein normales Existenz.

Farese sagt sie über ihre Suche ging systematisch : sie machte keine vorherige Annahmen darüber, wie TDP- 43 -Zellen schädigt , sondern " gescreent die ganze Hefegenom , um Gene, die die Toxizität zu verhindern finden könnte " .

Er sagt, dass sein Labor und Gitler Labor kam zu dem gleichen Schluss zu Dbr1 unabhängig .

Sie dann getestet und erwies sich als Blockierungs Dbr1 arbeitete indem die Ergebnisse in Labor kultivierten menschlichen Nervenzellen und in Rattenneuronen Überexpression TDP- 43 .

Aufwischen Excess TDP- 43

Die Forscher fanden heraus , dass die Blockierung Dbr1 verursacht eine Anhäufung von " Lassos " im Zytoplasma. Dies sind unerwünschte " Schleifen " von RNA von über kodierenden DNA in Proteine ​​verlassen . DBR1 aufschneidet die Schlaufen um es einfacher für die zelluläre bereinigen Werkzeuge, um sie für die Entsorgung und Verwertung nehmen zu machen.

Blockieren Dbr1 verursacht uncut lariats zu akkumulieren , was zu wischen das überschüssige TDP- 43 , damit es nicht verklumpen angezeigt. Die Forscher bewiesen, in diesem Fall durch die Schaffung von Lassos mit einer Bindungsstelle für ein fluoreszierendes Protein Tracking war .

Erstautor Maria Armakola , auch der Abteilung für Genetik an der Stanford School of Medicine, sagt normalerweise TDP- 43 Aufenthalte in den Zellkern , sondern in kranken Zellen es im Zytoplasma und bildet Klumpen sammelt .

"Wir haben einen neuen Weg zu verfolgen, wo diese lariats gehen in lebenden Zellen , und wir sahen, dass wenn Dbr1 fehlt wirken die lariats als Senke zu TDP- 43 zu maskieren", Erklärt sie .

Behandlungsziele

Die Forscher sind sich nicht ganz sicher , was die Zellen zu verursachen , um in ALS sterben ist es, weil der defekte TDP- 43 zieht wesentlichen RNA -Moleküle, die damit beschäftigt hilft, DNA zu lesen, um Proteine ​​aus dem Zellkern in das Zytoplasma zu machen, oder weil sein sollte die defectiive TDP- 43 nicht so funktioniert wie es sollte, die an RNA im Zellkern zu binden ? Vielleicht ist es ein bisschen von beidem , schlagen sie vor .

Je nachdem, was sie ist, wegen der vielversprechende Ergebnisse aus der Hefe , menschlichen und Nagetier- Zellexperimenten , empfehlen die Forscher weitere Studien sollten untersuchen nun das Potenzial für Blockieren Dbr1 oder künstliche Lassos , das defekte TDP- 43 Snare, als mögliches Angriffsziel für Medikamente zur Behandlung von ALS.

Armakola sagt, sie wollen nun , was passiert, wenn Sie Dbr1 in Fliegen, Würmern und Nagetiere zu blockieren suchen.

"Wir sind auch an der Identifizierung niedermolekularer Inhibitoren von Dbr1 ", fügt sie hinzu.