Ученые разгадывают тайну того, что вызывает болезнь Хантингтона, разрушительное и смертельное наследственное заболевание, которое поражает в расцвете сил жизнь, вызывая разрушение и смерть нервных клеток в частях мозга.
Генетическая мутация, связанная с мутацией Хантингтона, известна давно, но ученые не понимают, как люди могут иметь мутацию с рождения, но не иметь никаких проблем до более позднего возраста.
Новое исследование показывает, что мутация, как ни удивительно, безвредна в течение десятилетий. Но она незаметно перерастает в более крупную мутацию — пока в конечном итоге не пересекает порог, не генерирует токсичные белки и не убивает клетки, в которых разрослась.
«Загадка в нашей области заключалась в следующем: почему у вас есть генетическое заболевание, которое проявляется в более позднем возрасте, если этот ген присутствует при зачатии?» — сказал доктор Марк Мелер, который руководит Институтом заболеваний головного мозга и регенерации нервной системы Медицинского колледжа Альберта Эйнштейна и не принимал участия в исследовании. Он назвал это исследование «знаковым» исследованием и сказал, что «оно решает множество проблем, которые мучили эту область в течение длительного времени».
ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ: Уязвимые американцы живут в тени COVID-19, поскольку большинство из них уходят
Гибель клеток мозга в конечном итоге приводит к проблемам с движением, мышлением и поведением. Симптомы Хантингтона, которые включают непроизвольные движения, неустойчивую походку, изменения личности и нарушение суждений, обычно начинаются в возрасте от 30 до 50 лет и постепенно ухудшаются в течение 10–25 лет.
Ученые из Института Броуда Массачусетского технологического института и Гарварда, больницы Маклина в Массачусетсе и Гарвардской медицинской школы изучили ткани головного мозга, пожертвованные 53 людьми с болезнью Хантингтона и 50 без нее, проанализировав полмиллиона клеток.
Они сосредоточились на мутации Хантингтона, которая включает в себя участок ДНК в определенном гене, где трехбуквенная последовательность – CAG – повторяется как минимум 40 раз. У людей, не страдающих этим заболеванием, эта последовательность повторяется всего от 15 до 35 раз. Они обнаружили, что участки ДНК с 40 или более такими «повторами» со временем расширяются, пока не достигнут сотни CAG в длину. Как только CAG достигают порога около 150, определенные типы нейронов заболевают и умирают.
Результаты «были действительно неожиданными даже для нас», — сказал Стив МакКэрролл, член Broad и со-старший автор исследования, которое было опубликовано в четверг в журнале Cell. Исследование частично финансировалось Медицинским институтом Говарда Хьюза, организацией, которая также поддерживает отдел здравоохранения и науки Associated Press.
Исследовательская группа подсчитала, что повторяющиеся участки растут медленно в течение первых двух десятилетий жизни, а затем скорость резко ускоряется, когда они достигают примерно 80 CAG.
«Чем дольше повторы, тем раньше в жизни произойдет начало», — сказала исследователь нейробиологии Сабина Берретта, один из старших авторов исследования.
Исследователи признали, что некоторые ученые поначалу были настроены скептически, когда результаты были представлены на конференциях, поскольку предыдущая работа показала, что повторные увеличения в диапазоне от 30 до 100 CAG были необходимы, но недостаточны, чтобы вызвать болезнь Хантингтона. МакКэрролл согласился, что 100 или менее CAG недостаточно, чтобы вызвать заболевание, но сказал, что его исследование показало, что расширения с наличием как минимум 150 CAG являются достаточными.
Исследователи надеются, что их результаты помогут ученым найти способы отсрочить или предотвратить неизлечимое заболевание, от которого страдают около 41 000 американцев и которые в настоящее время лечатся лекарствами для облегчения симптомов.
Недавно экспериментальные препараты, предназначенные для снижения уровня белка, вырабатываемого мутировавшим геном Хантингтона, столкнулись с трудностями в испытаниях. Новые результаты показывают, что это происходит потому, что лишь немногие клетки имеют токсичную версию белка в любой момент времени.
По мнению исследователей, замедление или остановка расширения повторов ДНК может быть лучшим способом борьбы с болезнью.
Хотя нет никаких гарантий, что это предотвратит удар Хантингтона, МакКэрролл сказал, что «многие компании начинают или расширяют программы, пытаясь сделать это».
Департамент здравоохранения и науки Associated Press получает поддержку от научно-образовательной медиа-группы Медицинского института Говарда Хьюза и Фонда Роберта Вуда Джонсона. AP несет полную ответственность за весь контент.
