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Le ripetizioni sindrome-causanti fragili di X aiutano la funzione umana dei neuroni, ritrovamenti di studio

Più della metà dei nostri genoma sono fatti di ripetizione degli elementi all'interno di DNA. In rari casi, queste ripetizioni possono diventare instabili e svilupparsi nella dimensione. Questi ripetono le malattie neurodegenerative di causa “di espansioni„ quali ALS e demenza come pure disordini e autismo di apprendimento nel sindrome dell'x fragile.

La ricerca fin qui ha messo a fuoco su come queste ripetizioni ampliate causano la malattia, ma poca attenzione è stata prestata alle ripetizioni stesse e su se potrebbero avere funzioni normali in geni.

Mettendo a fuoco sulla biologia delle cellule nervose in buona salute, un gruppo della medicina del Michigan ha trovato che le ripetizioni nel gene che causa il sindrome dell'x fragile regolamentano normalmente come e quando le proteine sono fatte in neuroni. Questo trattamento può essere importante per l'apprendimento e la memoria in queste cellule nervose e potenzialmente nella gente.

La funzione di ripetizioni come un'opzione, rallentante produzione della proteina e poi girante rapidamente le cose arretrate sopra.„

Peter Todd, M.D., Ph.D., ricercatore principale, professore associato di neurologia alla medicina del Michigan

Questo studio in primo luogo ha usato i roditori e poi ha creato i neuroni umani dalle cellule staminali pazienti. Gli scienziati hanno trovato che la ripetizione e la sua traduzione all'inizio del gene fragile di X rallentano la produzione della proteina fragile di X, che è importante nell'apprendimento e nella memoria. Tuttavia, quando i neuroni sono stimolati, questa traduzione di ripetizione va via ed i livelli fragili della proteina di X aumentano alle sinapsi (le connessioni fra le cellule nervose), suggerenti che la ripetizione e la sua traduzione regolamentino questa produzione locale della proteina.

Armato con questa scoperta circa come le funzioni di ripetizione normalmente, il gruppo hanno funzionato con i prodotti farmaceutici di Ionis per sviluppare un oligonucleotide antisenso (ASO), un breve filo di DNA modificato che può specificamente mirare alle trascrizioni di un gene difettoso per correggere un'anomalia. Il ASOs di Ionis è destinato per legare precisamente con RNA, fermante il trattamento di creazione della proteina malattia-causante in grado di bloccare la traduzione di ripetizioni fragili ampliate di X che sono tossiche ai neuroni e causano la malattia umana.

Questo ASO ha fornito due risultati notevoli. In primo luogo, ha fatto diminuire la tossicità che queste ripetizioni hanno causato in neuroni dell'essere umano e del roditore. In secondo luogo, questo blocco della traduzione di ripetizione ha avviato un grande aumento nella proteina fragile di X, di cui la perdita causa il sindrome dell'x fragile. “I risultati indicano che abbiamo corretto simultaneamente due di grandi problemi che accadono nei disordini X-associati fragili,„ Todd diciamo.

Questa ricerca offre una via novella in avanti ai trattamenti in questa classe di malattie neurologiche.

“Per sviluppare una nuova strategia del trattamento, realmente abbiamo dovuto capire la biologia indigena di come queste ripetizioni funzionano e di perché sono là in primo luogo,„ diciamo Todd. “Lo studio è stato fatto in piatti e così c'è ancora un modo lungo prima che possa essere provato in pazienti, ma avanzare la nostra comprensione della biologia di cellule nervose normale è un punto cruciale per trovare le maturazioni.„

Questi risultati sono stati pubblicati in neuroscienza della natura il 17 febbraio 2020.