转基因小鼠为一种罕见疾病的定制药物铺平了道路

转基因小鼠为一种罕见疾病的定制药物铺平了道路
图形抽象。信贷:疾病神经生物学(2022)。DOI: 10.1016 / j.nbd.2022.105896

由Alberto Sols生物医学研究所(IIBM, CSIC-UAM联合中心)的Ana Guadaño博士领导的一个国际研究团队,包括马德里康普顿斯大学ob欧宝直播nba(UCM),使用CRISPR基因编辑技术将负责将甲状腺激素运输到细胞内部的MCT8蛋白突变纳入小鼠。

这种蛋白质突变的患者会患上艾伦-赫恩顿-达德利综合征它以严重的神经系统改变的形式出现,其中每个患者可能会显示出不同的MCT8突变。

这项研究发表在疾病神经生物学,描述了该疾病的第一个化身模型——换句话说,是第一个具有相同特征的动物模型各种

“化身模型的开发忠实地再现了具有相同突变的患者的变化,这是靶向治疗的第一步。它特别为我们研究这种突变可能的“基因修复”奠定了基础UCM和IIBM细胞生物学部门的研究员卡门·格里约塔(Carmen Grijota)说:“并评估这是否有助于避免或恢复这类患者存在的严重神经系统变化。”

转基因小鼠为一种罕见疾病的定制药物铺平了道路
MCT8向外开放构象同源模型的三级结构。(A)基于人MCT1 (PDB: 6LYY)向外开放构象的冷冻电镜结构,使用Robetta服务器预测MCT8结构。对模型进行了改进,以消除不精确预测的残差(>5 Å的误差)。用PyMOL软件生成MCT8结构的侧面(左)和顶部(右)卡通视图。在2例AHDS患者中突变的脯氨酸321残基呈红色棒状。(B) MCT8(浅蓝色)和MCT8- p321l(深蓝色)模型的3D比对显示突变体中TMHs之间的距离缩短。P321L突变改变MCT8的氨基酸相互作用网络。两个模型之间TMHs位置的变化用红色箭头表示(右图)。MCT8-P321L结构预测如a所述,采用Pymol软件进行三维比对。P321L突变改变MCT8的氨基酸相互作用网络(左图)。 While P321 residue only interacts with S194 from TMH1, the P321L mutant also interacts with I197 from TMH1 and W431, L434, and V435 from TMH8. Intra-protein interactions of MCT8 and MCT8-P321L were assessed by RINGS 2.0 and the predicted amino acidic interaction networks were represented by Pymol. Residues are shown as colored sticks. (C) A comparison of the structure of the inner pocket of MCT8 (yellow) and MCT8-P321L (green) shows a dramatic change in the shape and size of the pocket. MCT8 (light blue) and MCT8-P321L (dark blue) are shown as cartoons with the inner cavity represented as a surface in yellow and green respectively. Hormone influx sense was represented by blue arrows. Triiodothyronine (T3) structure was represented as yellow sticks. CASTp server and PyMOL were used for substrate-binding pocket volume analysis and image generation. Credit:疾病神经生物学(2022)。DOI: 10.1016 / j.nbd.2022.105896

阿凡达和人类的神经和运动变化是一样的

这项研究使用了携带“P321L”突变的小鼠。研究人员对小鼠的行为、焦虑程度和运动协调能力进行了测试。然后,这些动物的大脑被提取出来,并应用特定的染色剂来回顾和研究不同类型的神经元。

“最后,我们进行了深入的计算机分析,以了解突变如何影响MCT8载体的结构,从而影响其运输功能IIBM研究员、该论文的合著者Víctor Valcárcel说。

在小鼠中看到的改变包括脑甲状腺功能减退(大脑中缺乏甲状腺激素),甲状腺功能亢进(其他组织中甲状腺激素过量),大脑神经元分布的改变, gaba能神经元减少。改变同样被注意到在运动协调,以及焦虑行为.所有这些发现都反映了患有此病的患者所特有的变化。

根据科学家们的说法,他们研究的下一步将包括使用模拟甲状腺激素活动的药物,但不需要MCT8进入细胞,因为它们使用了其他不同的载体。IIBM研究员Marina Guillén解释说:“我们的想法是确定这些药物是否能到达突变小鼠的大脑,并改善所有这些变化。”

更多信息:Víctor Valcárcel-Hernández等人,一种CRISPR/ cas9工程的单羧酸转运蛋白8缺陷的化身小鼠模型显示出明显的神经改变,疾病神经生物学(2022)。DOI: 10.1016 / j.nbd.2022.105896
期刊信息: 疾病神经生物学

由马德里康普顿斯大学提供
引用:转基因小鼠为一种罕见疾病的定制药物铺平了道路(2023年1月1日,12月12日),检索自//www.puressens.com/news/2022-12-genetically-mice-pave-customized-medicine.html
这份文件受版权保护。除为私人学习或研究目的而进行的公平交易外,未经书面许可,不得转载任何部分。内容仅供参考之用。

进一步探索

科学家们在罕见的先天性神经疾病方面取得了进展

4股票

对编辑的反馈