Naučnici su ukrotili biološki pokretač smrtonosne Hantingtonove bolesti

Naučnici su ukrotili biološki pokretač smrtonosne Hantingtonove bolesti

Hantingtonova bolest izaziva nevoljne pokrete i demenciju, nema leka i fatalna je. Po prvi put, naučnici sa UC Riverside su pokazali da mogu usporiti njegovo napredovanje kod muva i crva, otvarajući vrata ljudskim tretmanima.

Ključ za razumevanje ovih napretka je način na koji se genetske informacije u ćelijama pretvaraju iz DNK u RNK, a zatim u proteine. DNK se sastoji od hemikalija zvanih nukleotidi: adenin (A), timin (T), gvanin (G) i citozin (C). Redosled ovih nukleotida određuje koja biološka uputstva su sadržana u lancu DNK.

Ponekad se neki nukleotidi DNK ponavljaju, proširujući lanac DNK. Kod Hantingtonove bolesti, ova ekspanzija se javlja sa tri nukleotida, citozin-adenin-guanin ili CAG.

Ekspanzija u izvanredan broj ponovljenih CAG sekvenci DNK povezana je sa ranijim početkom i povećanom ozbiljnošću simptoma Hantingtonove bolesti. Slična zapažanja su napravljena za niz drugih neurodegenerativnih bolesti.

Postoji podmukla nuspojava kada se ovi ponavljanja DNK prevedu u RNK. Ćelija hemijski modifikuje dodatnu nakupljanje RNK. Vang i njegovi saradnici su saznali da modifikovana RNK igra ključnu ulogu u neurodegeneraciji.

„Prvi smo otkrili da se vrsta hemijske modifikacije, koja se zove metilacija, javlja češće sa dodatnim ponavljanjima u RNK. Tada vidimo abnormalnu distribuciju i nakupljanje određenog proteina u ćelijama“, rekao je Jinšeng Vang, ugledni profesor hemije UCR. „Drugim rečima, metilacija pretvara važan ćelijski protein u otpad.“

Ovi nalazi su paralelna zapažanja za isti protein u moždanim tkivima pacijenata sa Hantingtonovom bolešću, ALS-om i frontotemporalnom demencijom. Duža ponavljanja RNK znače veću stopu modifikacije, što stvara više proteinskog otpada i pogoršava bolest.

„Čak i zdravi ljudi imaju do 34 CAG ponavljanja na određenom genu, HTT genu“, rekao je Vang. „Međutim, zbog ekoloških ili genetskih uzroka, može biti čak 100 CAG ponavljanja u ćelijama ljudi sa Hantingtonovom bolešću.“

Duge, ponavljajuće sekvence RNK mogu postati višak proteina u ćelijama, stvarajući „ćelijsko smeće“, koje ima toksične efekte.

Novi članak u časopisu Nature opisuje kako je metilacija RNK na CAG ponavljanjima uključena u složeni mehanizam koji leži u osnovi Hantingtonove bolesti. U članku se takođe objašnjava kako su istraživači u velikoj meri smanjili progresiju bolesti kod crva i voćnih mušica i produžili životni vek muva uvođenjem proteina u ćelije koji uklanja metilaciju.

Trenutno ne postoji način da se izleči ili čak uspori napredovanje Hantingtonove bolesti. Pružaoci zdravstvenih usluga obično nude lekove koji pomažu kod nekih simptoma. Iako ovo otkriće nije lek, ono predstavlja mogućnost efikasne terapije tamo gde trenutno ne postoji.

Istraživački tim, koji uključuje profesore Veifeng Gu sa UCR, Ks. Villiam Iang sa UCLA i Nensi M. Bonini sa Univerziteta Pensilvanije, sada traži male molekule koji mogu da inhibiraju metilaciju i čine osnovu za Hantingtonovu terapiju.

Pošto su ponavljanja RNK prisutna u sličnim bolestima, kao što su ALS i određene vrste spinocerebelarne ataksije, vrata su otvorena za tretmane za ove druge fatalne, degenerativne bolesti.

„Ne mislimo da su mehanizmi koje smo proučavali jedini koji doprinose Hantingtonovom“, rekao je Vang. „Međutim, pokazali smo da ciljanjem na njih možemo smanjiti bolest u modelnim organizmima, što bi moglo dovesti do dužih, boljih života za one koji pate od ove i potencijalno drugih bolesti.“