Исследователи утверждают, что для большинства людей с БАС (боковой амиотрофический склероз) и ЛВД (лобно-височная деменция) накопление TDP-43 может быть причиной гибели нервных клеток.
Введение
Данное исследование, опубликованное в Cell Reports, указывает на структуру белка TDP-43, которая имеет решающее значение для функции и его способности вызывать гибель нервных клеток. В процессе был обнаружен потенциальный ключ, чтобы остановить разрушение нервных клеток.
Основная функция РНК заключается в переводе молекулярных структур из ДНК для создания белков. Чтобы РНК была переведена в белок, она должна быть правильно обработана, чтобы пройти трансляцию. Обычно TDP-43 помогает регулировать как процесс, так и стабильность РНК.
Актуальность проблемы
БАС – редкое, но разрушительное заболевание, также известное как болезнь Лу Герига, поражает нервные клетки организма, что приводит к прогрессирующей мышечной слабости по мере дегенерации нейронов с течением времени. Люди с БАС в конечном итоге теряют силу и способность двигать руками, ногами и телом.
Приблизительно у трети людей с БАС также развивается ЛВД, разрушение нейронов в мозге, которое вызывает глубокие изменения личности и инвалидность. Эти две болезни похожи как по патологии, так и по генетике. ЛВД имеет тенденцию поражать людей раньше, чем болезнь Альцгеймера, наиболее распространенный тип деменции.
Материалы и методы исследования
Чтобы определить, являются ли TDP-43 токсичными для нервных клеток, Бармада (Barmada) использовала метод, называемый автоматизированной микроскопией. Здесь тысячи нервных клеток в культуре изучаются с помощью микроскопа, который полностью контролируется программами. Дополнительные программы анализируют данные, определяют, когда каждая клетка умирает, и сравнивают различные состояния, используя методы из клинических испытаний на людях.
Для дальнейшего подтверждения своих выводов исследователи объединились с Асимом Бегом (Asim Beg), чтобы создать модель червя TDP-43 с таким же структурным изменением с использованием инженерии генома CRISPR / Cas9. Черви, экспрессирующие эти версии TDP-43, были идентичны червям без TDP-43, что позволяет предположить, что структура, на которую нацелены мутации, важна для функции и токсичности TDP-43.
Результаты научного исследования
Взятые вместе, результаты показывают, что изменение структуры TDP-43 устраняет его способность связывать РНК и вызывать гибель нервных клеток при БАС и ЛВД. Ориентация на эту структуру открывает потенциал для изучения новых методов лечения БАС и ЛВД.
Выводы
«Если у вас есть способ, который может нарушить эту структуру, вы можете убрать дополнительный TDP-43, который там есть, и предотвратить гибель нервных клеток. Такой подход, вероятно, примет форму препарата, которая будет взаимодействовать с TDP-43, влиять на его структуру и вызывать деградацию TDP-43. Тем не менее, полностью выбить TDP-43 невозможно, так как белок необходим для жизни. Но теоретически, доза может быть регулируемой», – говорит Бармада.
Авторы другого исследования установили, что генетическая причина БАС и лобно-височной деменции кроется в РНК.
