Naukowcy z Stanford blokują działanie toksycznego białka, które odgrywa kluczową rolę w chorobie Lou Gehriga

Naukowcy z Gladstone Institutes i Stanford University School of Medicine odkryli jak modyfikując gen, można zatrzymać gromadzenie toksycznego białka w komórkach nerwowych. Wyniki te pozwalają mieć nadzieję na nowe metody walki z dotychczas nieuleczalnymi chorobami, takimi jak stwardnienie zanikowe boczne (ALS). Naukowcy z obydwu instytucji zaczęli swoje badania oddzielnie, aby wkrótce uznać, że połączenie wysiłków może przynieść jeszcze większe korzyści. Ich odkrycie podkreśla znaczenie interdyscyplinarności badań przy rozpatrywaniu złożonych przypadków.

ALS zazwyczaj uderza w osoby pomiędzy 40 a 75 rokiem życia - niszcząc komórki kontrolujące ruch. Powoduje to osłabienie mięśni, trudności z połykaniem, oddychaniem, paraliż i ostatecznie śmierć - zaledwie 3 do 5 lat po postawieniu diagnozy.

Na ALS choruje 30 000 Amerykanów, między innymi fizyk Stephen Hawking.

W artykule opublikowanym w Nature Genetics, profesor Aaron D. Gitler ze Stanford i doktor Robert V. Farese, Jr wraz z doktorem Steve Finkbeiner z Gladstone opisują, jak wyłączając gen Dbr1 w wypadku komórek drożdży i w neuronach pobranych od szczurów, można chronić obydwa typy komórek od toksycznych efektów działania TDP-43, czyli białka odgrywającego kluczową rolę w ALS.

"Mutacja w genie, który wytwarza TDP-43, może powodować, że białko to umiejscawia się w komórkach" - twierdzi Dr Farese, który jest również profesorem na University of California w San Francisco. Po czasie TDP-43 osiągają toksyczny poziom i wiążą się z RNA - małymi kawałki materiału genetycznego, działającymi jako pośrednik między genami a białkami.

Jedna z teorii zakłada, że powoduje to zakłócenie normalnego funkcjonowania RNA i osłabia ogólny stan komórek. Degradacja i śmierć przyczynia się do szybkiego rozwoju objawów ALS.

Co istotne, nie można całkowicie wyłączyć TDP-43, gdyż jest ono niezbędne do życia komórki, jednakże zbyt duże jego ilości są toksyczne.

Badacze odkryli, że obniżając poziom innego genu - enzymu DBr1, RNA nie musi być złamane. Te nieprzetworzone RNA może służyć jako przynęta do wiązania TDP-43, przechowując je bezpiecznie i przypuszczalnie pozwalając RNA na normalne funkcjonowanie.

"Mimo że miliony lat ewolucji oddzieliły drożdże od szczurów, okazało się, że osiągneliśmy takie same wyniki w obu modelach", powiedział dr Higgins, jeden z głównych badaczy. "Nasze analizy wykazały, że resztki RNA działają jako przynęta, oszukując TDP-43, które już więcej nie wiązało RNA".

Wyniki badania mogą mieć dalekosiężne konsekwencje, gdyż mogą mieć znaczenie dla leczenia innych chorób - m.in. otępienia czołowo-skroniowego. Pozostaje jednak pytanie, czy Dbr1 można wykorzystać w leczeniu pacjentów.

"Jednakże nie wiemy jeszcze, jaki wpływ na żywy organizm ma wyłączenie Dbr1" - powiedział dr Gitler, który jest jednym z autorów badania.