Новая модель мышей важна, потому что она точно воспроизводит симптомы и паттерны экспрессии генов, обнаруженные у людей, которые имеют наиболее частую генетическую причину БАС и лобно-височной деменции. Результаты были опубликованы в журнале Neuron.
По словам Лауры П.У., наличие мышиной модели, которая воспроизводит, как эти два состояния влияют на нервные клетки и проводящие пути в головном и спинном мозге, имеет решающее значение для понимания того, что вызывает болезнь у людей, и для разработки методов лечения. Ранум, доктор философии, директор Центра нейрогенетики UF, преподаватель Института генетики UF и профессор кафедры молекулярной генетики и микробиологии Медицинского колледжа UF.Ведущий автор исследования Юаньцзин Лю, доктор философии, недавний выпускник междисциплинарной программы UF в области биомедицинских наук, тесно сотрудничал с аспирантом Амрутой Паттаматта и другими исследователями UF для создания и описания мышей.
Команда потратила почти четыре года на разработку модели мыши, которая имеет мутацию расширения в гене C9orf72. По данным Ассоциации БАС, эта мутация является наиболее распространенной генетической причиной БАС и составляет до 40 процентов всех семейных случаев заболевания.
БАС убивает нервные клетки, которые простираются от головного мозга к спинному и от спинного мозга к мышцам, вызывая мышечное истощение, паралич и смерть. По оценкам, 30 000 человек в Соединенных Штатах болеют этим заболеванием в любой момент времени, а ожидаемая продолжительность жизни обычно составляет от двух до пяти лет.
Эта мутация также является частой причиной наследственной деменции.В то время как другие ученые разработали модели мышей с акцентом на разные гены, связанные с БАС, исследователи UF Health первыми создали модель, которая фокусируется на гене C9orf72, который близко имитирует особенности как БАС, так и лобно-височной деменции, включая паралич и деменцию.
Новая модель на мышах позволит исследователям понять, как одна и та же генетическая мутация вызывает паралич у одних пациентов и когнитивные и поведенческие проблемы у других, а также как некоторые люди в целом избегают болезни. У этих мышей наблюдалось накопление проблемных РНК и белковых комков, предположительно способствующих прогрессированию заболеваний.Поскольку БАС и лобно-височная деменция относятся к генетически сложному спектру заболеваний, который нелегко изучить на людях, модели на мышах позволят исследователям выяснить, как именно мутация гена вызывает заболевание.
Ген C9orf72 производит по крайней мере восемь различных мутантных продуктов. Наличие модели мыши поможет исследователям понять, какие из них являются наиболее важными с точки зрения причинения болезней.
Это также должно позволить им узнать больше о том, что происходит в определенной области мозга, где здоровые клетки существуют рядом с умершими.«Я взволнован, потому что одна из двух мутантных РНК, образующихся в результате мутации, накапливается в нейронах, которые уязвимы для болезни и умирают. Это дает нам важный ключ к будущим исследованиям, направленным на разработку методов лечения людей», — сказал Лю.Точно так же Ранума заинтриговали 20 процентов мышей, у которых есть мутировавший ген, но у которых не развивается БАС или лобно-височная деменция.
Точно так же у части людей, несущих мутацию C9orf72, заболевание не развивается. Это говорит о том, что действует некий защитный элемент, который, если его понять, можно было бы использовать для предотвращения начала болезни, сказала она.Ранум сказала, что ее группа уже использует новую модель мыши.
Это включает в себя сотрудничество с частным сектором в исследованиях, направленных на то, чтобы обратить вспять или предотвратить болезнь.