science >> Wetenschap >  >> Chemie

Genetische oorzaak van ALS en frontotemporale dementie geblokkeerd door RNA-bindende verbinding

Scripps Onderzoek Chemie Professor Matthew Disney, doctoraat, gaat over een formule in zijn lab. Zijn groep bij Scripps Research in Jupiter, Florida heeft een potentieel medicijn gemaakt dat ALS stopt, in vroege studies. Krediet:Scripps-onderzoek

Sinds de ijsemmeruitdaging in 2014 viraal ging, bewustmaking en financiering voor ALS-onderzoek, wetenschappers hebben veel geleerd over een ziekte die spieren loskoppelt van zenuwen, wat leidt tot spieratrofie en uiteindelijk tot de dood. Hun uiteindelijke doel is om medicijnen te maken die in staat zijn om ALS te stoppen.

Schrijven in het journaal Cel Chemische Biologie , Scripps Research-chemicus Matthew Disney, doctoraat, en collega's beschrijven een nieuwe verbinding die de meest voorkomende genetische oorzaak van zowel familiale ALS als frontotemporale dementie blokkeert. Disney's groep beoordeelt zijn potentieel om een ​​medicijn te worden om beide ziekten te behandelen.

"Hopelijk, dit zal een versneller zijn, niet alleen voor ons, maar voor alle mensen in het veld die werken aan een behandeling voor ALS, "zegt Disney.

De verbinding werkt anders dan de meeste medicijnen op de markt. In plaats van zich te binden aan het giftige eiwit achter de ziekte, het bindt met wat betrokken is bij het maken van het eiwit, een specifieke vorm van RNA gevouwen als een haarspeld. Omdat RNA-moleculen de expressie van genen regelen, ingrijpen op RNA-niveau gaat rechtstreeks naar de duidelijke oorzaak van die vorm van de ziekte, zegt Disney.

"Er zijn nul therapieën die de oorzaak van deze ziekte aanpakken, " Zegt Disney. "Nul. Ons doel is niet om de symptomen aan te pakken, het is om de oorzaak aan te pakken, dat is dat RNA."

ALS, afkorting voor amyotrofische laterale sclerose, is ook bekend als de ziekte van Lou Gehrig ter ere van de overleden honkballegende. Naar schatting 20, 000 mensen in de Verenigde Staten leven momenteel met de neurodegeneratieve aandoening, waaronder voormalig profvoetballer Tim Green, die onlangs zijn ziekte aankondigde op 60 Minutes.

Er zijn waarschijnlijk meerdere oorzaken van ALS. Voor naar schatting 1 op de 10 mensen met ALS, het zit in de familie. Ongeveer een derde van hen lijkt het type DNA-schade te hebben geërfd waarop de verbinding van Disney is gericht.

Het beschadigde DNA ligt in een niet-coderend gedeelte van het 9e chromosoom. Daar, een stotterachtige herhaling van letters GGGGCC zet de eiwitopbouwende machine van de cel aan om de productie van een giftige stof te starten, C9RAN. Disney crediteert zijn medewerker, Leonard Petrucelli van de Mayo Clinic in Jacksonville, FL, met mede-ontdekking van de oorzaak. Die giftige stof lijkt het normale metabolisme van de zenuwcel te verstoren, leidend tot zijn dood, zegt Disney.

Het is de dood van de zenuwverbindingen tussen spieren en de hersenen die leidt tot ALS-symptomen van spieratrofie, zwakheid, moeite met slikken en ademen. Bij frontotemporale dementie, het giftige eiwit lijkt een oorzaak te zijn van neurondood in delen van de hersenen die het gedrag en de persoonlijkheid beheersen, de frontale en temporale kwabben. Disney's complex, een klein molecuul dat hij ontwierp, wordt eenvoudigweg aangeduid als "4, " in de krant. Het verstoort de productie van het giftige C9RAN-eiwit, hij zegt.

Een belangrijke bevinding van het artikel is dat de vorm van het RNA waarop veel onderzoeksgroepen zich momenteel richten, misschien niet degene is die de dood van neuronen veroorzaakt, zegt Disney.

"Er zijn twee verschillende vormen van het eiwit. De gegevens ondersteunen dat de vorm waar mensen niet naar hebben gekeken eigenlijk de giftige is, " hij zegt.

Er moeten veel vragen worden beantwoord voordat duidelijk is dat de verbinding "4" als medicijn zou kunnen dienen. Het onderzoek loopt, Disney voegt eraan toe.

"We hebben een lange en bochtige weg om er een medicijn van te maken. Je moet niet alleen laten zien dat een molecuul werkt, maar dat het veilig is, "zegt hij. "Nu we een doelwit hebben en we weten hoe we het moeten binden, dit zou het maken van verbindingen die op een veel meer gestroomlijnde manier medicijnen zouden kunnen worden, versnellen."