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ALS: La nuova tecnica impedisce i giacimenti tossici della proteina in cellule

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La vasta maggioranza della gente che sviluppa la sclerosi laterale amiotrofica rara di malattia neurologica ha una caratteristica in comune: accumulazione tossica di proteina difettosa TDP-43 nelle cellule nervose colpite.

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La prova post mortem suggerisce che 97 per cento della gente con la sclerosi laterale amiotrofica (ALS) abbiano questi giacimenti tossici della proteina.

Ci sono inoltre prova che TDP-43 difettoso si presenta in 45 per cento di demenza frontotemporale, 60 per cento del morbo di Alzheimer e 80 per cento dei casi traumatici cronici dell'encefalopatia.

Ora, gli scienziati all'università di Pittsburgh in Pensilvania hanno sviluppato un approccio che potrebbe impedire la formazione di depositi tossici TDP-43.

Hanno ricreato le circostanze che avrebbero condotto ad un'accumulazione di TDP-43 hanno seguito dalla morte delle cellule in cellule nervose umane coltivate.

A questo punto, hanno notato che i depositi si sono formati soltanto quando determinate molecole che obiettivo TDP-43 — vale a dire, i partner leganti del RNA della proteina — mancavano. L'aggiunta della molecola che potrebbe imitare l'azione dei partner leganti del RNA mancante, tuttavia, ha impedito i depositi TDP-43 la formazione nelle cellule.

Lo studio, che ora caratterizza nel neurone del giornale, è unico in quanto che mette a fuoco sulle proteine piuttosto che i geni.

«Invece,» spiega lo studio senior, che l'autore Christopher J. Donnelly, Ph.D. è un assistente universitario della neurobiologia, «di ottimizzazione del gene che causa la malattia in un sottoinsieme dei pazienti, noi stanno mirando alle proteine che si agglutinano in quasi tutti.»

«Di cui non è fatto mai prima,» aggiunge.

Il ALS si trova “su uno spettro neurodegenerative”

Il ALS, uno stato progressivo, causa la morte delle cellule nervose, o dei neuroni, che controllano il movimento volontario. Le cellule nervose che muoiono includere quelle che permettono che la gente parli, cammini e che masticano.

Secondo il centri per il controllo e la prevenzione delle malattie (CDC), dovuto le annotazioni incomplete, non è chiaro quanta gente negli Stati Uniti ha ALS.

Tuttavia, dove i rapporti esistono, suggeriscono che «quasi 16.000 persone» abbiano avute ALS negli Stati Uniti nel 2014 e circa 5.000 persone all'anno imparano che hanno la malattia.

Non c'è attualmente cura per ALS e non ci sono gli efficaci trattamenti che rallentano, fermano, o invertono il progresso della circostanza. Il ALS può svilupparsi a tutta l'età, ma si sviluppa il più comunemente nella gente ha invecchiato 55-75 e gli uomini sono leggermente più probabili svilupparlo che le donne.

La maggior parte della gente vive 2-5 anni dopo i sintomi comincia, sebbene ci siano casi in cui la gente sopravvive a più lungamente. Il fisico ed il cosmologo rinomati Stephen Hawking, per esempio, sono morto 55 anni dopo l'apprendimento che aveva sviluppato il ALS nel 1963.

Nel loro fondo di studio, il Dott. Donnelly ed i colleghi notano quello a causa della sovrapposizione ignificant di a «[s] di clinico, genetico e caratteristiche neuropathological,» gli scienziati hanno proposto che ALS e bugia frontotemporale di demenza ai punti differenti sullo stesso «spettro neurodegenerative di malattia.»

Il nuovo approccio studia le proteine

Hanno deciso di studiare le proteine invece dei geni perché, come il Dott. Donnelly spiega, «la vasta maggioranza dei pazienti con i disordini neurodegenerative non ha mutazioni specifiche.» I tempi erano maturi per un'indagine su TDP-43 perché, grazie a nuova tecnologia, erano possibili per osservare le interazioni della proteina dentro le cellule. Ciò non era prima possibile.

Il gruppo ha usato il optogenetics, che è una nuova tecnologia in cui gli scienziati possono utilizzare i raggi luminosi per toccare col gomito le molecole dentro le cellule verso determinate interazioni.

Hanno creato i termini ALS del tipo di di malattia in un piatto e poi hanno osservato che cosa è accaduto quando hanno toccato col gomito le proteine TDP-43 verso a vicenda.

Gli scienziati guardati come le cellule nervose umane sono morto dopo che le proteine TDP-43 si sono agglutinate insieme dentro loro.

L'indagine successiva ha rivelato che le proteine hanno formato soltanto i depositi tossici in assenza dei loro partner leganti del RNA.

Sembra che i partner leganti del RNA proteggere le cellule nervose attaccando alle proteine TDP-43 ed impedicendole l'agglutinamento insieme.

“Esca-oligonucleotidi” allegati alle proteine

Ispirato da cui hanno visto, i ricercatori hanno sviluppato una molecola dell'oligonucleotide che specificamente obiettivi e addetti a TDP-43 come un partner del grippaggio del RNA.

L'approccio ha funzionato: Il gruppo ha visto come le proteine non hanno formato i depositi in presenza degli oligonucleotidi presentati e che le cellule hanno continuato a vivere. Il Dott. Donnelly dice che hanno soprannominato le molecole «esca-oligonucleotidi.»

Lui ed il suo gruppo credono che i simili approcci facendo uso «malattia in di molecole dell'esca «e» di un piatto» potrebbero lavorare in altri disordini neurodegenerative che comprendono le proteine difettose.

Questi comprendono il morbo di Alzheimer, in cui grovigli di accumulazione del proteina tau dentro le cellule e nella malattia del Parkinson, in cui le cellule sono ostruite con i depositi della proteina del a-synuclein.

Tuttavia, c'è ancora molto lavoro da fare per tradurre i risultati di promessa del laboratorio in trattamento che funzionerà in esseri umani.

«Se state pescando, state provando ad usare l'esca per intrappolare il pesce. In nostro caso, stiamo lasciando l'esca là affinchè la proteina extra la teniamo dall'agglutinamento insieme.»

Christopher J. Donnelly, Ph.D.