Новый вариант синдрома Ретта проливает свет на новые стратегии скрининга

Синдром Ретта — редкое разрушительное неврологическое заболевание, поражающее преимущественно девочек и проявляющееся нарушением способности ходить и говорить, характерными движениями рук, судорогами и когнитивными нарушениями.

Это неизлечимое заболевание возникает в результате мутаций в гене метил-CpG-связывающего белка 2 (MECP2), которые нарушают роль белка MeCP2 в регуляции активности многих генов в клетках мозга.

Новый вариант гена MECP2 (G118E) был недавно охарактеризован исследовательской группой под руководством д-ра Худы Зогби, профессора Бейлорского медицинского колледжа и директора-основателя Института неврологических исследований имени Яна и Дэна Дунканов при Техасской детской больнице (Duncan NRI), и д-ра Роберта Тжиана, профессора, заведующего кафедрой биологии канцлера Ли Ка Шинга и исследователя Медицинского института Говарда Хьюза при Калифорнийском университете в Беркли.

Исследование опубликовано в журнале Genes and Development.

Используя сложные методы одномолекулярной визуализации с высоким разрешением, команда с высокой молекулярной точностью выявила, как мутация G118E влияет на динамику взаимодействия белка MeCP2 с ДНК. Это исследование закладывает основу для следующего рубежа инновационных исследований в области выявления заболеваний человека и освещает новые стратегии скрининга для разработки потенциальных методов лечения синдрома Ретта.

В 1999 г. д-р Зогби и ее научная группа впервые обнаружили мутации в гене MECP2 как причину синдрома Ретта. С тех пор они продолжают изучать это редкое неврологическое заболевание и сделали ряд знаковых открытий в области синдрома Ретта и других заболеваний, связанных с MECP2.

В данном исследовании была охарактеризована мутация MECP2, которая ранее не была описана в медицинской литературе, и мы не имели представления о ее биологических эффектах, — говорит доктор Зогби, которая также является исследователем Медицинского института Говарда Хьюза.

Поэтому мы поставили эксперименты, чтобы понять, как эта новая мутация влияет на функцию MeCP2 и вызывает болезнь Ретта.

«Первым шагом было создание в лаборатории модели заболевания, несущей эту специфическую мутацию», — говорит доктор Цзянь Чжоу, постдокторский научный сотрудник лаборатории Зогби, возглавлявший исследование. „Мы взяли индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPSC), которые обладают неограниченным потенциалом и могут быть превращены в любой тип человеческих клеток в чашке для выращивания клеток. Используя определенные факторы роста, мы индуцировали их превращение в нейроны. Из этих исследований мы узнали, что уровень белка MeCP2 значительно снижен в нейронах, полученных из стволовых клеток с мутантом G118E, по сравнению с нейронами, возникшими из клеток с нормальной копией гена MECP2“.

Далее, используя технологию CRISPR-Cas9, группа исследователей создала мышиную модель мутации G118E, чтобы проверить ее влияние на физиологию и поведение живых животных. В соответствии с результатами, полученными на культивируемых нейронах, было обнаружено снижение уровня MeCP2 в нейронах мышей с мутацией G118E на 40% по сравнению со здоровыми мышами. Также было отмечено снижение способности этого белка связываться с ДНК на уровне генома. Кроме того, у мышей G118E проявлялись симптомы, сходные с симптомами Ретта, что в совокупности подтвердило болезнетворный потенциал этой мутации.

Поскольку для функционирования белка MeCP2 необходимо эффективное связывание с ДНК, далее была предпринята попытка проверить, как мутация G118E влияет на динамику взаимодействия MeCP2 с ДНК. Однако количественное измерение этого свойства в живых нейронах в физиологических условиях является сложной задачей. Поэтому в сотрудничестве с д-ром Робертом Тжианом была использована новая технология одномолекулярной визуализации, разработанная его группой.

Доктор Клаудия Каттолио, специалист по исследованиям, и другие сотрудники моей лаборатории использовали этот мощный подход, чтобы более детально изучить динамику взаимодействия MeCP2 и ДНК в живых нейронах с мутацией G118, — сказал доктор Тжиан.

Они обнаружили, что, несмотря на наличие меньшего количества молекул MeCP2 и их сниженную способность связывать ДНК, остаточные молекулы MeCP2 в нейронах с G118E сохраняют частичную функцию — очень многообещающий результат, который подтверждает предположение о том, что повышение уровня белка MeCP2 может облегчить симптомы Ретта у пациентов.

«Примерно 75% мутаций, вызывающих Ретта, сохраняют частичную функцию белка и некоторую способность связывать ДНК», — заключает д-р Зогби. „Однако большинство исследований, проведенных до сих пор на мышах-самцах, были посвящены вариантам MECP2, у которых способность связывать ДНК полностью отменена. Поэтому использование современных методов визуализации в реальном времени для изучения патогенных мутаций типа G118E, сохраняющих некоторую часть функции белка, может помочь нам разработать новые стратегии скрининга терапевтических средств, которые помогут широкой группе пациентов с болезнью Ретта“.

30.10.2023

Подписаться: Телеграм | Дзен | Вконтакте


Здоровье

ДНК вместо биопсии: так начинается новая эра трансплантологии
ДНК вместо биопсии: так начинается новая эра трансплантологии

Раньше после трансплантации сердца пациентов л...

Не просто выжить, а двигаться: как спорт стал частью лечения рака
Не просто выжить, а двигаться: как спорт стал частью лечения рака

Недавнее исследование показало, что прогр...

Новый анализ крови точнее предсказывает инфаркты
Новый анализ крови точнее предсказывает инфаркты

Почти 60 лет анализ уровня холестерина в&...

Артрит нашли за 10 минут: как золотые наноиглы ловят болезнь
Артрит нашли за 10 минут: как золотые наноиглы ловят болезнь

Боль в суставах знакома многим. После 65 ...

Не холодильник, а машина времени: как технологии спасают сердца
Не холодильник, а машина времени: как технологии спасают сердца

В Австралии крупные города разделены целым кон

IJOS: Какие проблемы с прикусом можно исправить каппами
IJOS: Какие проблемы с прикусом можно исправить каппами

Почти половина людей в мире сталкивается ...

Ученые нашли причину Альцгеймера и способ ее блокировать
Ученые нашли причину Альцгеймера и способ ее блокировать

Ученые из Калифорнийского университета в&...

Ученые выяснили, как малярия провоцирует рак у детей
Ученые выяснили, как малярия провоцирует рак у детей

Новые данные раскрыли связь между малярие...

ИИ помогает точнее выявлять насилие над детьми в больницах
ИИ помогает точнее выявлять насилие над детьми в больницах

Новое исследование показало, что искусств...

Антибиотики в раннем детстве приводят к лишнему весу
Антибиотики в раннем детстве приводят к лишнему весу

Новое исследование показало: если ребенок...

От матери или от отца? Как ДНК решает, какой ген включить
От матери или от отца? Как ДНК решает, какой ген включить

Новое исследование показало, что современ...

Как пуповинная кровь помогает предсказать болезни ребенка
Как пуповинная кровь помогает предсказать болезни ребенка

Пуповина может стать своего рода волшебным шар...

Окружающая среда меняет наше здоровье на молекулярном уровне
Окружающая среда меняет наше здоровье на молекулярном уровне

Каждый наш вдох, каждая съеденная пища, к...

Курение, выпивка и диван: три привычки делают немощным в 36 лет
Курение, выпивка и диван: три привычки делают немощным в 36 лет

Новое исследование доказало: вредные привычки ...

Аутизм не ускоряет потерю памяти с возрастом
Аутизм не ускоряет потерю памяти с возрастом

Новое исследование ученых из Университетс...

ИИ нашел лекарства от долгого ковида. Теперь их испытают
ИИ нашел лекарства от долгого ковида. Теперь их испытают

Ученые из Университета Западного Онтарио ...

Опухоль не спрячется: ИИ находит риск рецидива по серии МРТ
Опухоль не спрячется: ИИ находит риск рецидива по серии МРТ

Искусственный интеллект открывает новые возмож...

Ученые нашли способ предсказывать рецидивы васкулита
Ученые нашли способ предсказывать рецидивы васкулита

Раньше считалось, что нейтрофилы &md...

Ученые создали безопасные бактерии для йогурта
Ученые создали безопасные бактерии для йогурта

Команда из Университета Кобе научилась ре...

ИИ нашел 30 потенциальных лекарств от смертельных вирусов
ИИ нашел 30 потенциальных лекарств от смертельных вирусов

Группа биомедицинских исследователей из С...

Быстрее ПЦР, точнее антител: разработана новая диагностика вирусов
Быстрее ПЦР, точнее антител: разработана новая диагностика вирусов

Ученые создали устройство, которое быстро нахо...

Поиск на сайте

ТОП - Новости мира, инновации

Контроффер на столе: кто кого переиграет в борьбе за сотрудника
Контроффер на столе: кто кого переиграет в борьбе за сотрудника
Память без розетки: давление заменяет электричество в новых чипах
Память без розетки: давление заменяет электричество в новых чипах
Математику лучше осваивать на жизненных задачах, чем на абстрактных примерах
Математику лучше осваивать на жизненных задачах, чем на абстрактных примерах
Ученые создали гибкий датчик в форме ДНК
Ученые создали гибкий датчик в форме ДНК
Ученые научили Изинга не жертвовать ни спинами, ни битами
Ученые научили Изинга не жертвовать ни спинами, ни битами
Секунды на вес золота: самый точный хронометр заработал на МКС
Секунды на вес золота: самый точный хронометр заработал на МКС
Вселенная под лупой: почему суперземель больше, чем мы думали
Вселенная под лупой: почему суперземель больше, чем мы думали
Математики определили условия идеальной синхронизации частот
Математики определили условия идеальной синхронизации частот
ДНК вместо биопсии: так начинается новая эра трансплантологии
ДНК вместо биопсии: так начинается новая эра трансплантологии
Разгрузили за ночь: что делает мозг, пока вы спите
Разгрузили за ночь: что делает мозг, пока вы спите
Астрономы увидели свечение водорода в дальнем ультрафиолете
Астрономы увидели свечение водорода в дальнем ультрафиолете
Не кочевать же с дизелем: как плавучие АЭС меняют правила игры
Не кочевать же с дизелем: как плавучие АЭС меняют правила игры
Новый алгоритм решил вековую проблему кристаллографии
Новый алгоритм решил вековую проблему кристаллографии
Не просто выжить, а двигаться: как спорт стал частью лечения рака
Не просто выжить, а двигаться: как спорт стал частью лечения рака
Артрит нашли за 10 минут: как золотые наноиглы ловят болезнь
Артрит нашли за 10 минут: как золотые наноиглы ловят болезнь

Новости компаний, релизы

Ход конем: в Шагонаре прошел первый шахматный турнир для дошколят
В Якутии запустят производство дронов
Пермский край разгоняется в гонке за беспилотными технологиями
Крипта для людей: почему сложные сервисы теряют пользователей
«Точки роста» в действии: как школы Симферопольского района перестали быть скучными