В онлайн-издании Nature Neuroscience профессора Карл Херруп, Рональд Харт и Джиали Ли с кафедры клеточной биологии и нейробиологии и Александр Куснецов, доцент кафедры поведенческой и системной нейробиологии факультета психологии, предоставляют новую информацию о болезни AT. редкое генетическое заболевание детского возраста, которое встречается примерно у 1 из 40 000 новорожденных.Дети, рожденные с болезнью А-Т, имеют мутации в обеих копиях гена АТМ и не могут производить нормальный белок АТМ. Это приводит к проблемам в движении, координации, равновесии и мышечном контроле, а также к ряду других недостатков вне нервной системы.Используя исследования тканей мозга мышей и человека, исследователи Рутгерса обнаружили, что без ATM уровни регулирующего белка, известного как EZH2, повышаются.
Изучая характеристики болезни А-Т в клетках в культуре ткани и в образцах мозга как людей, так и мышей с мутацией АТМ, они обнаружили, что увеличение EZH2 было основным фактором, способствующим нервно-мышечным проблемам, вызванным А-Т.«Мы надеемся, что эта работа приведет к новым методам лечения для предотвращения симптомов у людей с АТ», — говорит Харт. «Но на более высоком уровне это исследование дает сильный ключ к пониманию более распространенных нейродегенеративных расстройств, которые могут использовать аналогичные пути». Это тема, которая еще не исследована ».
Хотя было показано, что белок EZH2 помогает определить, включаются ли гены или выключаются, изменяя способность организма выполнять биологические функции, необходимые для поддержания хорошего здоровья, исследование Рутгерса впервые представляет этот белок, который может вызвать неблагоприятные последствия для здоровья. если его слишком много — было исследовано на зрелых нервных клетках головного мозга.Уменьшая избыток белка EZH2, который накапливается у мышей, генетически модифицированных с заболеванием A-T, и создавая лучший баланс белка в нервных клетках, ученые Рутгерса обнаружили, что мыши демонстрируют улучшенный мышечный контроль, движение и координацию.В исследовании мутантные мыши, у которых было заболевание А-Т и повышенные уровни EZH2, были «излечены», когда этот избыток белка EZH2 был уменьшен. Обработанные мыши могли оставаться на вращающемся стержне, не падая почти так же долго, как и мыши, у которых не было болезни А-Т.
Напротив, нелеченные A-T животные потеряли равновесие и почти сразу упали с устройства. Мышей также изучали на открытом воздухе. В то время как обработанные мыши A-T и нормальные мыши исследовали широкую область открытого поля, мыши A-T с их избытком белка EZH2 не были столь предприимчивыми и остались позади.
Ученые Rutgers говорят, что значение этих результатов теперь необходимо подтвердить в клинических условиях. Они начали работать с Клиническим центром A-T при университете Джона Хопкинса, собирая образцы крови у детей с этим заболеванием, а также у их родителей, несущих гены, чтобы перепрограммировать их в стволовые клетки. Это позволит ученым создавать человеческие нейроны, подобные нейронам у пациентов с A-T, и более подробно изучать механизмы, которые приводят от мутаций ATM к заболеванию нервных клеток.Есть надежда, что эта новая информация может быть использована для разработки терапевтических препаратов, которые могут привести к лучшему нервно-мышечному контролю и координации для людей с болезнью А-Т.
Кроме того, ученые будут работать над тем, чтобы определить, играет ли белок EZH2 роль в других более распространенных нейродегенеративных заболеваниях, таких как болезнь Паркинсона и Альцгеймера, и могут ли они предложить цель для разработки лекарств для лечения этих заболеваний мозга.«Что интересно в здоровье человека и в этом исследовании, в частности, так это то, что оно показывает, как болезнь, которая считается на 100% генетической, на самом деле имеет компонент, чувствительный к окружающей среде», — говорит Херруп, ведущий автор исследования.