Инновационное научное исследование, опубликованное по своей природе, Медицина нашла один способ, которым связывающий белок РНК может способствовать развитию болезни АЛЬСА. Клетки делают РНК, чтобы нести инструкции для того, чтобы сделать белки с ДНК на строящее белок оборудование.Белок преступника, TDP-43, обычно связывает с маленькими кусками недавно прочитанной РНК и помогает доставить фрагменты в челноке вокруг внутренних ядер нервной клетки. Исследование описывает впервые молекулярные последствия неуместного TDP-43 в нервных клетках и демонстрирует, что исправление его местоположения может восстановить функцию нервной клетки.
Misplacement TDP-43 в нервных клетках – признак АЛЬСА и другие неврологические расстройства включая frontotemporal деменцию (FTD), болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и болезни Хантингтона. Исследования, которые характеризуют общие механизмы позади этих болезней, могли иметь широко распространенные последствия и могут также ускорить развитие всеобъемлющих методов лечения.
Чтобы найти неуместный TDP-43, исследователи рассмотрели нервные клетки, пожертвованные людьми, которые умерли от АЛЬСА или FTD под высокими приведенными в действие микроскопами. Они обнаружили, что TDP-43 накапливается в митохондриях нервной клетки, критические структуры, ответственные за создание огромной суммы энергетических нервных клеток, требуют. Физически изолируя затронутые митохондрии исследователи смогли точно определить точное местоположение TDP-43 в подклеточных структурах. Они также смогли характеризовать изменения белка, скорее всего, чтобы быть неуместными.
Эта важная работа была во главе с Ксинглонгом Ваном, доктором философии, от отдела патологии в Медицинской школе Западного резервного университета Кейза и команде ученых из его лаборатории.«Многократными подходами мы идентифицировали митохондриальную внутреннюю матрицу столкновения мембраны как крупнейшее место для митохондриального TDP-43», объяснил Ван. «Митохондрии могли бы быть крупнейшими местами накопления TDP-43 в умирающих нейронах при различных серьезных нейродегенеративных заболеваниях».
Исследователи обнаружили, что однажды в митохондриях, TDP-43 возобновляет свою РНК обязательная роль и присоединяется к митохондриальному генетическому материалу. Это разрушает способность митохондрий произвести энергию для клетки.
Команда Вана смогла точно определить РНК в митохондриях, которая была связана TDP-43, и наблюдайте проистекающую разборку митохондриальных комплексов белка. Это открытие обеспечивает очень необходимую ясность в последствиях TDP-43 misplacement в нервных клетках и открывает дверь для более глубоких исследований, включающих диапазон неврологических расстройств.
Хотя исследование, сосредоточенное на АЛЬСЕ и FTD, по словам Вана «mislocalization TDP-43, представляют ключевую патологическую особенность, коррелирующую сильно с признаками в больше чем половине больных болезнью Альцгеймера».Мутации в генетическом коде TDP-43 долго связывались с нейродегенеративными заболеваниями как АЛЬС и FTD. Команда Вана нашла, что мутации, связанные с болезнью в TDP-43 увеличивают ее misplacement в нервных клетках.
Исследователи также определили разделы TDP-43, которые признаны митохондриями и служат сигналами позволить ему внутри. Эти разделы могли служить терапевтическими целями, поскольку исследование нашло, что блокирование их препятствует тому, чтобы TDP-43 локализовал внутренние митохондрии.
Значительно, команда Вана смогла не допустить TDP-43 в митохондрии нервной клетки у мышей, используя маленькие белки, которые «почти полностью» предотвратили токсичность нервной клетки и развитие болезни.«Мы, впервые, обеспечиваем новое понятие, что запрещение митохондриальной локализации TDP-43 достаточно, чтобы предотвратить TDP-43-linked нейродегенерацию», сказал Ван. «Планирование для митохондриального TDP-43 могло быть новым терапевтическим подходом для АЛЬСА, FTD и других TDP-43-linked нейродегенеративных заболеваний».
Ван начал развивать маленькие белки, которые препятствуют тому, чтобы TDP-43 достиг митохондрий в человеческих нервных клетках, и имеет находящееся на рассмотрении патентной заявки для терапевтической молекулы, используемой в исследовании.Нет никакого лечения, в настоящее время доступного для АЛЬСА или FTD.
Средняя продолжительность жизни для людей, недавно диагностированных АЛЬС, является всего тремя годами, по данным Ассоциации АЛЬСА.