آخرین مطالب

جهش در DNA غیر کد کننده برای محافظت از مغز در برابر ALS یافت می شود


مغز

اعتبار: CC0 دامنه عمومی

جهش های ژنتیکی مرتبط با یک بیماری اغلب خبرهای بدی را بیان می کنند. به عنوان مثال، جهش در بیش از 25 ژن با اسکلروز جانبی آمیوتروفیک یا ALS مرتبط است و همه آنها خطر ابتلا به این اختلال غیر قابل درمان را افزایش می دهند. اکنون، یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی پروفسور Eran Hornstein از مؤسسه علوم Weizmann، ژن جدیدی را با ALS مرتبط کرده‌اند، اما این ژن حاوی جهش‌هایی از نوع متفاوتی است: به نظر می‌رسد که آنها نقش تدافعی و نه تهاجمی در این بیماری دارند.

ژنی که به تازگی با ALS مرتبط شده است در بخشی از ژنوم ما قرار دارد که زمانی «DNA ناخواسته» نامیده می شد. این DNA بیش از 97 درصد از ژنوم را تشکیل می دهد، اما از آنجایی که پروتئین ها را رمزگذاری نمی کند، در گذشته به عنوان “آشغال” در نظر گرفته می شد. امروزه، اگرچه این DNA غیرکدکننده هنوز به عنوان ماده تاریک بیولوژیکی در نظر گرفته می شود، از قبل به عنوان یک راهنمای دستورالعمل بسیار مهم شناخته شده است. در میان چیزهای دیگر، تعیین می‌کند که چه زمانی ژن‌های درون DNA کدکننده (آنهایی که پروتئین‌ها را کد می‌کنند) روشن و خاموش می‌شوند.

آزمایشگاه هورنشتاین در دپارتمان‌های علوم اعصاب مولکولی و ژنتیک مولکولی ویزمن بیماری‌های تخریب‌کننده عصبی را مطالعه می‌کند، یعنی بیماری‌هایی که در آن نورون‌ها تحلیل می‌روند و می‌میرند. این تیم بر روی DNA غیرکدکننده ما تمرکز کرده است. هورنستاین توضیح می‌دهد: «این بخش عظیم و غیرکدکننده ژنوم در جستجوی منشأ ژنتیکی بیماری‌های تخریب‌کننده عصبی مانند ALS نادیده گرفته شده است. این در حالی است که در اکثر موارد ALS، پروتئین ها نمی توانند ظهور بیماری را توضیح دهند.

بسیاری از مردم در مورد ALS به لطف چالش سطل یخ که چند سال پیش در فضای مجازی منتشر شد، می دانند. این بیماری عصبی نادر به نورون‌های حرکتی حمله می‌کند، سلول‌های عصبی مسئول کنترل حرکات ماهیچه‌ای ارادی که در همه چیز از راه رفتن گرفته تا صحبت کردن و تنفس نقش دارند. نورون ها به تدریج از بین می روند و در نهایت باعث نارسایی تنفسی و مرگ می شوند. یکی از علائم ALS التهاب در نواحی مغز متصل به نورون های در حال مرگ است که توسط مکانیسم های ایمنی در مغز ایجاد می شود.

دکتر چن ایتان که این مطالعه را در آزمایشگاه هورنشتاین به همراه آویاد سیانی رهبری کرد، توضیح می‌دهد: «مغز ما یک سیستم ایمنی دارد. “اگر شما یک بیماری دژنراتیو دارید، سلول های ایمنی مغز شما به نام میکروگلیا سعی می کنند از شما محافظت کنند و به علت تخریب عصبی حمله کنند.”






مشکل این است که در ALS، تخریب عصبی آنقدر شدید می شود که فعال شدن مزمن میکروگلیال در مغز به سطوح بسیار بالایی می رسد و تبدیل به سمی می شود. بنابراین، سیستم ایمنی به مغز آسیب می رساند که از آن محافظت می کند و منجر به مرگ نورون های حرکتی بیشتری می شود.

اینجاست که یافته های جدید که امروز در آن منتشر شد علوم اعصاب طبیعتدانشمندان Weizmann بر روی ژنی به نام IL18RAP که مدت‌ها شناخته شده بود بر میکروگلیا اثر می‌گذارد تمرکز کردند و دریافتند که می‌تواند حاوی جهش‌هایی باشد که اثرات سمی میکروگلیا را کاهش می‌دهد. ایتان می گوید: ما جهش هایی را در این ژن شناسایی کرده ایم که التهاب را کاهش می دهد.

پس از تجزیه و تحلیل ژنوم بیش از 6000 بیمار ALS و بیش از 70000 نفر که به ALS مبتلا نیستند، محققان به این نتیجه رسیدند که جهش‌های جدید شناسایی شده خطر ابتلا به ALS را تقریباً 5 برابر کاهش می‌دهند. بنابراین بسیار نادر است که بیماران ALS این جهش‌های محافظتی را داشته باشند، و آن دسته از بیماران نادری که این جهش‌ها را در خود جای داده‌اند، تقریباً شش سال دیرتر نسبت به بیمارانی که جهش ندارند، به این بیماری مبتلا می‌شوند. به عبارت دیگر، به نظر می رسد جهش ها با یک فرآیند اصلی ALS مرتبط هستند و سرعت بیماری را کاهش می دهند.

برای تایید یافته‌ها، محققان از فناوری ویرایش ژن برای معرفی جهش‌های محافظتی به سلول‌های بنیادی بیماران مبتلا به ALS استفاده کردند که باعث می‌شود این سلول‌ها در یک ظرف آزمایشگاهی به میکروگلیا بالغ شوند. آنها سپس میکروگلیا را، با یا بدون جهش های محافظ، در همان ظروف با نورون های حرکتی کشت دادند. مشخص شد میکروگلیاهایی که دارای جهش‌های محافظ هستند نسبت به نورون‌های حرکتی تهاجمی کمتری نسبت به میکروگلیاهایی که این جهش‌ها را ندارند، نشان می‌دهند. سیانی می‌گوید: «نرون‌های حرکتی زمانی که با میکروگلیاهای محافظ کشت داده می‌شدند، به‌طور قابل توجهی زنده می‌مانند تا با میکروگلیاهای معمولی.

ایتان خاطرنشان می کند که یافته ها پیامدهای بالقوه ای برای تحقیقات ALS و فراتر از آن دارند. او می گوید: «ما یک مسیر محافظت کننده عصبی جدید پیدا کرده ایم. “مطالعات آینده می توانند بررسی کنند که آیا تعدیل این مسیر ممکن است تاثیر مثبتی بر بیماران داشته باشد یا خیر. در سطح کلی تر، یافته های ما نشان می دهد که دانشمندان نباید مناطق غیر کد کننده DNA را نادیده بگیرند – نه فقط در تحقیقات ALS، بلکه در مطالعه سایر بیماری های دارای ژنتیکی”. جزء نیز.”


متحد و دشمن؟ دانشمندان به بررسی سلول های ایمنی مشکوک به بیماری آلزایمر پرداختند


اطلاعات بیشتر:
چن ایتان و همکاران، توالی یابی کل ژنوم نشان می دهد که انواع موجود در پروتئین جانبی گیرنده اینترلوکین 18 3’UTR در برابر ALS محافظت می کند. علوم اعصاب طبیعت (2022). DOI: 10.1038/s41593-022-01040-6

ارائه شده توسط موسسه علوم Weizmann

نقل قول: جهش در DNA غیر کدکننده برای محافظت از مغز در برابر ALS یافت شد (2022، 31 مارس) بازیابی شده در 31 مارس 2022 از https://medicalxpress.com/news/2022-03-mutations-noncoding-dna-brain-als.html

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به غیر از هرگونه معامله منصفانه به منظور مطالعه یا تحقیق خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوای مذکور فقط به هدف اطلاع رسانی ایجاد شده است.