Nature: Ученые укротили биологический триггер смертельной болезни Хантингтона

Болезнь Хантингтона вызывает непроизвольные движения и слабоумие, не имеет лечения и приводит к летальному исходу. Впервые ученые Калифорнийского университета в Риверсайде показали, что они могут замедлить прогрессирование болезни у мух и червей, что открывает возможности для лечения людей.

Ключевым моментом в понимании этих достижений является способ преобразования генетической информации в клетках из ДНК в РНК, а затем в белки. ДНК состоит из химических веществ, называемых нуклеотидами: аденина (A), тимина (T), гуанина (G) и цитозина ©. Порядок расположения этих нуклеотидов определяет, какие биологические инструкции содержатся в той или иной нити ДНК.

Иногда некоторые нуклеотиды ДНК повторяются, расширяя нить ДНК. При болезни Хантингтона такое расширение происходит с тремя нуклеотидами — цитозин-аденин-гуанином, или CAG.

Экспансия в ДНК большого числа повторяющихся последовательностей CAG ассоциируется с более ранним началом и большей выраженностью симптомов болезни Хантингтона. Аналогичные наблюдения были сделаны и для ряда других нейродегенеративных заболеваний.

Когда эти повторы ДНК транслируются в РНК, возникает коварный побочный эффект. Клетка химически модифицирует лишнюю РНК. Ванг и его сотрудники выяснили, что модифицированная РНК играет важнейшую роль в нейродегенерации.

Мы впервые обнаружили, что один из видов химической модификации, называемый метилированием, происходит чаще при наличии дополнительных повторов в РНК. После этого мы наблюдаем аномальное распределение и накопление определенного белка в клетках, — говорит Иньшэн Ванг (Yinsheng Wang), заслуженный профессор химии UCR. «Другими словами, метилирование превращает важный клеточный белок в отходы».

Эти результаты совпадают с наблюдениями, сделанными для того же белка в тканях мозга пациентов с болезнью Хантингтона, ALS и фронтотемпоральной деменцией. Более длинные повторы РНК означают более высокую скорость модификации, что приводит к образованию большего количества белковых отходов и усугубляет течение болезни.

Даже здоровые люди имеют до 34 CAG-повторов на определенном гене — гене HTT, — говорит Ванг.

Однако в клетках людей с болезнью Хантингтона из-за экологических или генетических причин может быть до 100 CAG-повторов.

Длинные повторяющиеся последовательности РНК могут превращаться в избыток белка в клетках, создавая «клеточный мусор», который обладает токсическим действием.

В новой статье журнала Nature подробно описано, как метилирование РНК на CAG-повторах вовлечено в сложный механизм, лежащий в основе болезни Хантингтона. В статье также рассказывается о том, как исследователи значительно уменьшили прогрессирование болезни у червей и плодовых мушек и увеличили продолжительность жизни мушек, введя в клетки белок, который устраняет метилирование.

В настоящее время не существует способа вылечить или даже замедлить прогрессирование болезни Хантингтона. Медицинские работники обычно предлагают лекарства, облегчающие некоторые симптомы. Хотя данное открытие не является лекарством, оно представляет собой возможность создания эффективной терапии там, где ее в настоящее время не существует.

Исследовательская группа, в которую входят профессора Вейфенг Гу (Weifeng Gu) из Калифорнийского университета, Х. Уильям Ян (X. William Yang) из Калифорнийского университета и Нэнси Бонини (Nancy M. Bonini) из Пенсильванского университета, в настоящее время занимается поиском малых молекул, способных ингибировать метилирование и лечь в основу терапии болезни Хантингтона.

Поскольку РНК-повторы присутствуют при сходных заболеваниях, таких как ALS и некоторые виды спиноцеребеллярной атаксии, открываются возможности для лечения этих других смертельных дегенеративных заболеваний.

Мы не считаем, что изученные нами механизмы являются единственными, которые способствуют развитию болезни Хантингтона, — сказал Ванг.

Однако мы показали, что, воздействуя на них, мы можем уменьшить проявления болезни в модельных организмах, что может привести к продлению и улучшению жизни людей, страдающих этим, а возможно, и другими заболеваниями.

08.11.2023


Подписаться в Telegram



Здоровье

Нервная анорексия у мужчин опасна для жизни
Нервная анорексия у мужчин опасна для жизни

Нервная анорексия поражает как мужчин, та...

Cell: Выяснилось, почему из-за конфет и жвачки без сахара бывают газы
Cell: Выяснилось, почему из-за конфет и жвачки без сахара бывают газы

Исследователи из Калифорнийского универси...

ИВЛ может травмировать менее эластичные легкие недоношенных
ИВЛ может травмировать менее эластичные легкие недоношенных

Многие недоношенные дети нуждаются в меха...

Neuropsychologia: Как эмоции помогают людям с афазией подбирать слова
Neuropsychologia: Как эмоции помогают людям с афазией подбирать слова

Людям с афазией труднее придумать слова, ...

eGastroenterology: Точная медицина нейтрализует воспалительные болезни кишечника
eGastroenterology: Точная медицина нейтрализует воспалительные болезни кишечника

Распространенность воспалительных заболеваний ...

Virology: Ученые создали белок рецептора COVID в клетках мыши
Virology: Ученые создали белок рецептора COVID в клетках мыши

Группа ученых из Брукхейвенской националь...

Nucleic Acids Research: Ученые открыли ключевые этапы восстановления ДНК
Nucleic Acids Research: Ученые открыли ключевые этапы восстановления ДНК

Изучая социальную мобильность в современн...

Ученые нашли ген, отсутствие которого вызывает бесплодие
Ученые нашли ген, отсутствие которого вызывает бесплодие

Мыши, у которых отсутствует определенный ...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Optica Quantum: Ученые разработали новый метод определения квантовых состояний
Optica Quantum: Ученые разработали новый метод определения квантовых состояний
Новая реалистичная компьютерная модель поможет роботам собирать лунную пыль
Новая реалистичная компьютерная модель поможет роботам собирать лунную пыль
С помощью GPT-4 создали видеоуроки по педиатрии для слабо обеспеченных больниц
С помощью GPT-4 создали видеоуроки по педиатрии для слабо обеспеченных больниц
Телескоп Джеймс Уэбб обнаружил следы нейтронной звезды в легендарной сверхновой
Телескоп Джеймс Уэбб обнаружил следы нейтронной звезды в легендарной сверхновой
Нервная анорексия у мужчин опасна для жизни
Нервная анорексия у мужчин опасна для жизни
Nicotine & Tobacco Research: Запрет сигарет с ментолом помогает бросить курить
Nicotine & Tobacco Research: Запрет сигарет с ментолом помогает бросить курить
Мальротацию кишечника новорожденных помогут распутать лягушачьи икринки
Мальротацию кишечника новорожденных помогут распутать лягушачьи икринки
Новое исследование роли дофамина поможет лечить болезнь Паркинсона
Новое исследование роли дофамина поможет лечить болезнь Паркинсона
Nature Comm: Младенцев с синдромом Дауна в древности почитали как особенных
Nature Comm: Младенцев с синдромом Дауна в древности почитали как особенных
Крошечную метку на замену RFID сделали еще надежнее
Крошечную метку на замену RFID сделали еще надежнее
Освоение космоса: остановить нельзя развивать
Освоение космоса: остановить нельзя развивать
Гигантские антарктические морские пауки удивили всех отношением к потомству
Гигантские антарктические морские пауки удивили всех отношением к потомству
Геномы бабочек и мотыльков практически не изменились за 250 млн лет эволюции
Геномы бабочек и мотыльков практически не изменились за 250 млн лет эволюции
Ученые намерены глубже понять жизнь на Земле благодаря имиджеомике
Ученые намерены глубже понять жизнь на Земле благодаря имиджеомике
Как выглядит работающий рекламный баннер
Как выглядит работающий рекламный баннер

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса