基因doppelgaengers:研究提供了洞察两个神经谜题

艾莫利大学的科学家领导的一个国际团队获得洞察后面两个毁灭性的神经退行性疾病的病理机制。科学家们比较了最常见的遗传形式的肌萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS / FTD)和额颞叶痴呆与一种罕见的疾病称为脊髓小脑的共济失调36 (SCA36)。

异常引起的疾病是扩大和DNA重复惊人地相似。然而,ALS进展迅速,通常杀死病人在一两年内,同时疾病SCA36收益更为缓慢的进展在过去的几十年。在ALS / FTD看来蛋白质产品可以毒细胞神经系统。类似的蛋白质产物存在于SCA36是否不清楚。

扎卡里·McEachin、博士和加里•Bassell从艾莫利大学细胞生物学的博士学位,以及一个团队合作者在埃默里,梅奥佛罗里达,和国际从西班牙和日本,发现提供了一个新的范式思考异常蛋白质的物种是如何形成的。尽管这些疾病之间的不同的临床结果,这项研究可以扩大研究的大道向基因靶向治疗等相关神经退行性疾病。

他们的研究发表在周二神经元,提供了一个指导类型的蛋白质官样文章建立在大脑细胞在两种疾病,应该减少,如果治疗的新模式是在临床试验工作。

“我们正在思考这些疾病的基因出现,“McEachin说Bassell的实验室做博士后研究。“我的意思是说,他们的基因相似,但是每个疾病的神经退化过程不同。我们可以使用这个研究理解每个各自的障碍多其次希望帮助病人提高他们的生活质量和更好的治疗方法。”

估计有16000人在美国有肌萎缩性侧索硬化症,一种进行性神经退行性疾病,影响大脑和脊髓神经细胞。最常见的遗传形式的ALS / FTD是因为有一个异常扩大DNA重复六个“字母”叫做c9orf72的基因。

一些运动神经元的变性来自扩大重复被制成蛋白质重复两种氨基酸。就像一个印刷机被迫打印整页的“GPGPGPGP”、“GAGAGAGA”…”或“PRPRPRPR”在c9 ALS,这些蛋白质被认为建立在脑细胞和毒药。一个惊人的发现是,在c9 ALS,嵌合变体如还有其他的问题。“GAGAGAGPGPGP”暗示这些有毒蛋白质比此前认为的更加复杂。

“该领域的一个主要目标是识别和描述各种类型的病理性聚集,积聚在病人的大脑“糟糕的演员”,引起神经退化,“Bassell说。“在这里我们识别基本差异在这个过程中与不同的临床结果这两个神经系统疾病。我认为这是一个范式转变为异构这个过程是如何在ALS和可能的治疗策略可能减轻多个同时坏的演员。”

两种疾病(c9 ALS和SCA36)都有异常扩大6-letter基因重复,但被重复的字母是不同的。McEachin能够表明,荒谬的蛋白质产品扩大总在重复c9 ALS患者的细胞在SCA36但不。他说这是令人惊讶的,因为蛋白质预测相似的两种疾病。

“学习的异常蛋白质的差异这两种疾病提供了一些见解,“McEachin说。

SCA36,几种类型的SCA之一,是一种状态,其特征是运动,通常开始于mid-adulthood进步的问题。他们也发展听力损失和肌肉抽搐随着时间的推移,包括移动舌头失去能力。他们的腿,前臂和手萎缩病情恶化。

SCA36的突变被发现在同时c9 ALS 2011年/ FTD的形式。ALS / FTD发现已经形成了无数的基础研究暗示这些有毒蛋白质总量贡献司机ALS疾病的额颞叶痴呆(FTD)。

“基因重叠是已知的,但是速度限制一步研究SCA36患者样本的可用性,“McEachin说。

他前往西班牙和日本有已知的谱系SCA36患者了解更多的障碍。获得SCA36患者样本,作者联系了神经病学家Maria-Jesus Sobrido, MD和曼努埃尔·阿里亚斯,MD在医院Clinico在圣地亚哥德孔波斯特拉大学西班牙,和神经学家Koji安倍,日本冈山大学的医学博士。

乔纳森埃默里大学的ALS诊所,由玻璃、医学博士密切合作者在这项研究中,是最大的东南和策划大量biorepository C9orf72 ALS和FTD biospecimens,包括那些用于这项研究。

“研究就没有不可能的利益这些临床医生和病人的参与意愿,“McEachin说。“我们非常感激他们的协作研究就不可能有。”

作者还在与伦纳德Petrucelli合作工作,博士,和塔尼亚Gendron,梅奥诊所杰克逊维尔博士,他开发了专门的抗体分析荒谬的蛋白质产品。Rossoll右舵,博士现在在梅奥诊所,曾在埃默里,也是一个合作者。

在同一天发布的另一篇论文细胞的报道,这些发现进一步支持类似的观察了小鼠模型产生的SCA36伦纳德Petrucelli右舵Rossoll梅奥和他的同事们。McEachin和Bassell也合作者在这个手稿。

治疗疾病的新技术扩大DNA repeats-including亨廷顿氏舞蹈症、肌强直性营养不良,以及一些形式的ALS和sca是新兴。”反义寡核苷酸”可以传递到神经系统和关闭生产的有毒蛋白质。埃默里ALS诊所参与一些麻生太郎的临床试验。

“我们认为我们的分析将引导未来研究潜在的治疗方法,例如,通过开发药物,最好能针对这些相关aggregation-prone分子,“Bassell说。