Белки-«сторожевые псы» выявляют неожиданные связи между болезнью Хантингтона и другими заболеваниями головного мозга
Белки, связывающиеся с ДНК/РНК, могут быть вовлечены в повреждения, вызываемые болезнью Хантингтона и другими серьезными заболеваниями головного мозга
Внимание: Автоматический перевод — возможность ошибок
Чтобы как можно быстрее распространить новости об исследованиях и испытаниях HD среди как можно большего числа людей, эта статья была автоматически переведена искусственным интеллектом и еще не была проверена редактором-человеком. Хотя мы стараемся предоставлять точную и доступную информацию, переводы ИИ могут содержать грамматические ошибки, неправильные толкования или неясные формулировки.Для получения наиболее достоверной информации, пожалуйста, обратитесь к оригинальной английской версии или вернитесь позже, чтобы получить полностью отредактированный человеком перевод. Если Вы заметили существенные проблемы или если Вы являетесь носителем этого языка и хотели бы помочь в улучшении точности перевода, пожалуйста, обращайтесь по адресу editors@hdbuzz.net.
Белки, связывающиеся с ДНК/РНК, — это особый тип белков, которые «охраняют» генетические инструкции, управляющие клетками мозга. Известно, что они играют важную роль в таких заболеваниях, как болезнь Альцгеймера и болезнь двигательного нейрона. Новые исследования показывают, что эти белки также могут быть ключевыми игроками — и привести к новым вариантам лечения — при болезни Хантингтона.
Знакомая тема: смерть от белка
Люди — прирожденные переработчики, и не только того, что мы выбрасываем в эти экологичные контейнеры. Мы перерабатываем идеи, например, переделываем Гамлета в Короля Льва или Ромео и Джульетту в Вестсайдскую историю.
Интригующе, но ученые сейчас обнаруживают, что наши тела делают то же самое — особенно когда дело касается заболеваний головного мозга. В последние годы становится все более очевидным, что у клеток мозга есть лишь несколько основных способов заболеть и умереть — и отреагировать на плохое самочувствие. Более того, похоже, что эти способы повторно используются и перерабатываются при множестве различных заболеваний головного мозга.
Один из самых распространенных способов, которым нейрон может заболеть, связан с белками, молекулярными машинами клетки. Белки делают все: от обработки энергии до поддержания формы клетки. При многих заболеваниях головного мозга белки ломаются и перестают правильно выполнять свою работу. Если работа, которую выполнял белок, была важной — или если сломанный белок мешает другим белкам выполнять свою работу, — тогда нейроны могут заболеть и умереть.
На первый взгляд, решение этой проблемы кажется очевидным: починить сломанный белок, чтобы он снова мог выполнять свою работу. Если вы не работаете с таким заболеванием, как болезнь Хантингтона, где точная генетическая причина известна во всех случаях, это может быть на удивление сложно. В средней клетке мозга есть много тысяч различных белков, поэтому выявление того, который необходимо исправить при конкретном заболевании, может быть сложной задачей.
Белки, связывающиеся с ДНК/РНК: сторожевые псы ДНК
Новое исследование группы канадских ученых, пытающихся выяснить, что идет не так при болезни Хантингтона, подчеркнуло важность особого типа белков, называемых «белками, связывающимися с ДНК/РНК». Более того, это исследование выявило интригующие новые связи между Хантингтоном и другими заболеваниями головного мозга.
Обычно белки, связывающиеся с ДНК/РНК, действуют как сторожевой пес, защищая генетические инструкции клетки мозга. Соединяясь с определенными генетическими сообщениями, белки, связывающиеся с ДНК/РНК, могут контролировать, какие инструкции клетки мозга дают своим другим белковым работникам. Это означает, что белки, связывающиеся с ДНК/РНК, чрезвычайно важны, поскольку они могут легко влиять на то, что делается внутри клетки мозга.
Важным моментом в отношении белков, связывающихся с ДНК/РНК, является то, что они обычно находятся только в ядре (т. е. диспетчерской) клетки, где у них есть легкий доступ к генетическим инструкциям, которые они должны охранять. Однако при БГ и других заболеваниях головного мозга белки, связывающиеся с ДНК/РНК, выходят за пределы ядра и свободно перемещаются по остальной части клетки.
Мы можем думать об этом «побеге» как о том, что происходит, когда сторожевой пес вашего соседа Рекс вырывается из своего двора: как только Рекс не ограничен тем местом, где он должен быть, он сходит с ума и терроризирует окрестности. Чтобы вернуть окрестности в нормальное состояние, ваш сосед должен поймать Рекса или предотвратить его выход в первую очередь.
Точно так же некоторые исследователи БГ считают, что предотвращение выхода белков, связывающихся с ДНК/РНК, из ядра и их свободного перемещения по остальной части клетки может остановить гибель клеток мозга при БГ.
«это исследование устанавливает новую связь между БГ и другими заболеваниями головного мозга, поэтому мы можем быстро приступить к изучению этих белков»
Как проверить эту идею в лаборатории?
Чтобы проверить эту идею, исследователи во главе с доктором Дж. Алексом Паркером из Монреальского университета, Квебек, создали лабораторных животных, моделирующих определенные аспекты БГ. Они генетически модифицировали червей и мышей, чтобы дать им сверхдлинный ген хантингтина, общий для каждого пациента с болезнью Хантингтона. У этих животных развиваются клеточные и поведенческие аномалии, такие как высокий уровень гибели клеток мозга и измененная чувствительность к прикосновениям, которые, по мнению ученых, имитируют аспекты человеческой болезни.
Затем команда Паркера использовала этих животных, чтобы спросить, может ли вмешательство в два конкретных белка, связывающихся с ДНК/РНК, предотвратить эти клеточные и поведенческие аномалии. Названия этих двух белков (TDP43 и FUS) не особенно важны; важно то, что известно, что эти белки выходят из ядра при БГ у человека.
TDP43 и FUS были частично выбраны для этого исследования, потому что недавно было обнаружено, что они участвуют в двух других заболеваниях головного мозга — лобно-височной деменции и болезни двигательного нейрона (также известной как болезнь Лу Герига и БАС).
Что они обнаружили?
Начиная с червей, ученые сначала вмешались в два белка, связывающихся с ДНК/РНК, заменив нормальные белки другими версиями, которые не являются функциональными. В нашей аналогии со сторожевым псом это было бы похоже на замену Рекса миниатюрным пуделем. Даже если пудель убежит, он, вероятно, не нанесет ущерба окрестностям.
Они обнаружили, что эта замена белка предотвратила аномалии, которые обычно возникали у червей с БГ, даже несмотря на то, что мутантный белок хантингтина все еще присутствовал. Это говорит о том, что для возникновения повреждения необходимо некоторое взаимодействие между мутантным хантингтином и нормальными белками, связывающимися с ДНК/РНК.
Чтобы предоставить больше доказательств того, что вмешательство в белки, связывающиеся с ДНК/РНК, может быть полезным при БГ, ученые затем обратились к мышам с моделью БГ. В клетках мозга этих мышей они использовали крутую технику, чтобы полностью избавиться от двух белков, связывающихся с ДНК/РНК. В двух словах, ученые предотвратили создание белков, что означает, что теоретически они не могли быть рядом, чтобы делать плохие вещи в клетках мозга мыши.
В нашей аналогии со сторожевым псом это было бы эквивалентно кастрации отца Рекса, чтобы Рекс никогда не родился. Собака, которой не существует, не может терроризировать окрестности.
Воодушевляет то, что ученые обнаружили, что предотвращение создания этих белков предотвращает гибель клеток мозга мыши из-за их сверхдлинного гена хантингтина.
На основании этих экспериментов исследователи пришли к выводу, что два белка, связывающиеся с ДНК/РНК, которые они изучали, могут быть вовлечены в БГ. Кроме того, они предположили, что вмешательство в эти белки может предоставить новые терапевтические возможности для лечения БГ.
Итак, что это значит для БГ?
Это отличная новость, что вмешательство в два конкретных белка, связывающихся с ДНК/РНК, улучшает модели БГ. Эти результаты помогают нам понять, как болезнь Хантингтона приводит к гибели клеток мозга, что потенциально может привести к разработке новых терапевтических средств, в которых так остро нуждается сообщество БГ.
А поскольку два белка, связывающиеся с ДНК/РНК, которые изучали ученые, также важны при лобно-височной деменции и БАС, это исследование устанавливает новую связь между болезнью Хантингтона и этими другими заболеваниями головного мозга. Даже несмотря на то, что эти другие заболевания в настоящее время так же неизлечимы, как и БГ, эта связь означает, что ученые могут переработать некоторые исследования, проведенные в контексте других заболеваний, чтобы быстро приступить к выяснению того, что идет не так с этими белками при БГ.
И это работает в обоих направлениях — болезнь Хантингтона, где известна генетическая причина, теперь можно использовать в качестве модели для изучения функционирования этих белков, связывающихся с ДНК/РНК, таким образом, чтобы это могло помочь исследователям понять другие заболевания.
Конечно, важно помнить, что любые ранние научные результаты необходимо воспринимать с долей скептицизма. Во-первых, исследователи здесь изучали модели БГ на животных (а не на людях), поэтому предстоит проделать большую работу, чтобы показать, что эти же белки важны для людей. Во-вторых, даже если белки, связывающиеся с ДНК/РНК, играют важную роль в БГ у человека, разработка лекарств, нацеленных на эти белки, требует много времени и ресурсов и, следовательно, еще далека от того, чтобы стать жизнеспособным вариантом в клинике.
Тем не менее, эти результаты представляют собой новую линию исследований — и захватывающую возможность для исследователей из разных областей заболеваний помогать друг другу — в наших усилиях по выяснению того, как болезнь Хантингтона повреждает нейроны, и выявлению новых терапевтических целей.
