Novo odkritje v raziskovanju vzrokov amiotrofične lateralne skleroze in frontnotemporalne demence

Raziskovalci, tudi z Instituta Jožef Stefan (IJS)  poročajo o novem uspehu znanstvenikov, ki raziskujejo vzroke nastanka frontotemporalne demence (FTD) in amiotrofične lateralne skleroze (ALS). V zadnji raziskavi je mednarodna skupina raziskovalk in raziskovalcev iz Slovenije, Nemčije, Velike Britanije in Kanade v članku, objavljenem v ugledni reviji Nature Communications, odkrila nov mehanizem, povezan z mutacijo v genu C9orf72. Spoznanja še dodatno razkrivajo vzroke nastanka bolezni, hkrati pa omogočajo razvoj novih strategij za zdravljenje.

Amiotrofična lateralna skleroza (ALS) je nevrodegenerativna bolezen, ki se odraža v propadanju motoričnih nevronov v hrbtenjači, možganskem deblu in primarnem motoričnem korteksu ter povzroči zmanjšano mišično delovanje. Frontotemporalna demenca (FTD) je bolezen s podobnimi bolezenskimi značilnostmi in je druga najpogostejša demenca, ki se pojavi pred 65. letom starosti. Z njunim razvojem so povezani različni geni, med katerimi je najpogostejši gen C9orf72, v katerem sprememba zapisa DNA povzroči tvorbo dolgih ponovitev RNA, ki pripomorejo k razvoju bolezni. Dolžina ponovitev je običajno od 2 do 30 pri zdravih posameznikih in nekaj od 10 do tisoče ponovitev pri bolnikih z ALS in FTD.

V najnovejši raziskavi so raziskovalci ugotovili, da se del ponovitev RNA, ki nastanejo pri mutaciji, neobičajno povezuje s proteinom FARSA, kar vodi v nepravilno delovanje celic. Protein FARSA v zdravih celicah skrbi za pravilno pripenjanje aminokisline fenilalanin na prenosno molekulo tRNA, ki aminokislino dostavi v proces nastajanja proteinov. Za opazovanje interakcije med ponovitvami RNA in proteini so razvili novo metodo, ki znanstvenikom omogoča opazovanje takšnih interakcij po celotni celici, kar je bilo do sedaj oteženo. Odkrito neobičajno povezovanje ponovitev RNA – protein FARSA povzroči zmanjšanje pripenjanja aminokisline, ki vodi v nepravilnosti pri nastajanju proteinov bogatih s fenilalaninom in posledično njihovo zmanjšano količino.

Novo odkrita interakcija in mehanizem, ki vodi v razvoj bolezni ALS in FTD, lahko pomembno pripomoreta k nadaljnjim raziskavam na področju, ki je bilo do zdaj slabše raziskano, in razvoju novih strategij zdravljenja bolnikov z mutacijo C9orf72.

Raziskavo sta izvedli mlada raziskovalka Urša Čerček in raziskovalka dr. Mirjana Malnar Černigoj pod vodstvom prof. dr. Borisa Roglja z Odseka za biotehnologijo Instituta »Jožef Stefan« in Fakultete za kemijo in kemijsko tehnologijo Univerze v Ljubljani v sodelovanju z Barbko Repič Lampreht z Univerzitetnega kliničnega centra Ljubljana ter raziskovalci iz Nemčije, Velike Britanije in Kanade. Prof. dr. Boris Rogelj z Instituta »Jožef Stefan« je ob tem povedal: »Obe letošnji objavi se sicer nanašata na različne oblike teh bolezni, a vzbujata mednarodno pozornost raziskovalcev na našem področju, ker odpirata nove vidike mehanizmov nastanka bolezni in posledično novih tarč za terapevtske pristope. Za obema stoji več let izjemnega truda in iznajdljivosti sodelujočih raziskovalcev. Časovna dinamika je večinoma naključna, v znanstvenem procesu se taki dogodki včasih pač poklopijo.«

 

Foto: IJS