针对大脑的“个体化”治疗针对的是导致痴呆和肌萎缩性侧索硬化症的特定基因突变

研究人员发现和治疗由患者皮肤细胞制成的神经元中的ALS突变的毒性作用
图为C9ORF72 IPS神经元中的有毒RNA焦点。信用:神经元,Donnelly等人。

约翰霍普金斯科学家们已经开发出新的药物 - 至少在实验室菜单中 - 似乎停止了遗传突变在某种形式的两种可治区疾病,肌萎缩侧面硬化(ALS)和痴呆症的脑内爆炸的影响。

这一发现是他们利用从中生成的神经元得出的被称为诱导的多能干细胞(IPS细胞),其衍生自患有具有基因突变的人的皮肤,其干扰正常神经元功能所需的蛋白质的过程。

"Efforts to treat neurodegenerative diseases have the highest failure rate for all clinical trials," says Jeffrey D. Rothstein, M.D., Ph.D., a professor of neurology and neuroscience at the Johns Hopkins University School of Medicine and leader of the research described online in the journal神经元。“但是通过这种IPS技术,我们认为我们可以针对特定突变和成功的患者的精确子集。它是个性化的脑治疗,只是在癌症中进行的那种东西,但尚未在神经内。”

2011年的科学家发现,超过40%的患者遗传形式的ALS和至少10%的非遗传散发形式的患者在C9ORF72基因中具有突变。这种突变也经常发生在胎儿痴呆症的人中,是阿尔茨海默病后的第二种最常见的痴呆形式。同样的研究似乎解释了为什么有些人同时发生ALS和痴呆症,并且在一些家庭中,一个兄弟姐妹可能会培养ALS,而另一个兄弟可以发展

在正常人的C9ORF72基因中,六个DNA字母(GGGGCC)的重复增加了30个重复;但在遗传故障的人中,弦可以重复数千次。Rothstein也是约翰霍普金斯脑科学研究所和罗伯特帕克德·科研中心的罗伯特帕克德中心,使用了他的大银行IPS细胞系从ALS患者中鉴定了C9ORF72突变,然后尝试过他们弄清楚机构通过该“重复”导致ALS的脑细胞死亡特征。

在一系列实验中,Rothstein说,他们发现,在IPS神经元与突变中,使用DNA蓝图制备RNA,然后产生蛋白质的过程被破坏。通常,RNA结合蛋白促进RNA的产生。相反,在具有C9ORF72突变的IPS神经元中,由重复的GGGGCC串制成的RNA呈现,通过像捕获纸和抓取极其重要的RNA结合蛋白的捕获捕获,包括一种称为ADARB2,所以正确生产许多其他细胞RNA。总的来说,C9ORF72突变使细胞产生许多其他正常RNA的异常量,并使细胞非常坚持应激。

研究人员发现和治疗由患者皮肤细胞制成的神经元中的ALS突变的毒性作用
图为C9ORF72 IPS神经元中的有毒RNA焦点。信用:神经元,Donnelly等人。

为了对抗这种效果,研究人员开发了许多靶向该问题的化合物。该化合物表现得像涂层相匹配,搭配像魔术贴一样的GGGGCC重复,将类似的捕获纸重复吸引诱饵,使RNA结合蛋白能够适当地完成其工作。

Rothstein说,Isis Pharmaceuticals帮助发展了许多学习的化合物,并且通过与约翰霍普金斯团队密切合作,可以在未来几年中与C9ORF72突变进行测试。与国家卫生研究院合作,计划正在进行开始识别一组患者C9ORF72突变以供未来的研究。

丽塔·萨特勒博士是约翰·霍普金斯大学的神经学助理教授,也是这项研究的共同研究者。她说,如果没有iPS技术,研究团队将很难研究C9ORF72突变。一般来说,研究人员用模仿他们试图的人类故障然后研究他们,“她说。”但是,多个重复的性质几乎不可能。“IPS细胞的工作甚至比动物模型更好,而且,Sattler部分是因为实验可能是使用人体细胞完成。

“IPS细胞系可以有效且迅速地用于了解疾病机制,作为治疗发展的工具,”Rothstein增加。“现在我们需要看看我们的发现是否转化为对人类的宝贵治疗。”

研究人员还分析了与ALS死亡的C9ORF72突变的人的脑组织。他们看到这种束缚的证据发现,发现由于IPS细胞中这种突变而改变的许多基因在脑组织中也异常,从而表明IPS细胞可以是研究人类疾病的忠诚工具发现有效的疗法。

在未来,科学家们将观察患有C9ORF72突变的肌萎缩性侧索硬化症患者的脑脊液,寻找在脑脊液和iPS细胞中都发现的蛋白质。这些可能为开发标记物铺平了道路,这些标记物可以被临床医生研究,以确定一旦转移到药物疗法是否有效

肌萎缩性侧索硬化症(ALS),有时也被称为葛雷克氏症(Lou Gehrig’s disease),以死于这种疾病的洋基队棒球名将葛雷克命名还有控制随意肌运动的脊髓。神经细胞消失或死亡,不能再向肌肉传递信息,最终导致肌肉衰弱、抽搐和手臂、腿和身体无法活动。通常在50岁左右发病,通常在确诊后的三到五年内死亡。大约10%的病例是遗传的。罗斯坦指出,ALS没有治愈的方法,只有一种fda批准的药物治疗方法,在减缓疾病进展和提高生存率方面只有很小的效果。


进一步探索

'RNA海绵'机制可能导致ALS / FTD神经变性

更多信息: 神经元,Donnelly等,通过反义的干预减轻了“来自ALS / FTD C9ORF72扩张的RNA毒性”。dx.doi.org/10.1016/j.neuron.2013.10.015
信息信息: 神经元

引文:针对大脑的“个体化”治疗针对导致痴呆和ALS的特定基因突变(2013年10月16日),2021年4月30日从//www.puressens.com/news/2013-10-individualized-therapy-brain-specific-gene.html检索
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