Более 15 лет назад исследователи связали дефект в гене, называемом двигательным нейроном выживания, или SMN, с мышечной атрофией позвоночника со смертельным исходом. Поскольку SMN играет роль в сборке внутриклеточного механизма, обрабатывающего генетический материал, предполагалось, что виновата ошибочная обработка.
Теперь ученые Университета Северной Каролины обнаружили, что это общепринятое предположение неверно и что роль гена SMN отводится отдельно ?? до сих пор полностью не выяснены – вероятно, ответственны за проявления болезни. Исследование опубликовано в четверг, 21 июня 2012 г., в журнале Cell Reports.
"В разработке находится ряд генных и РНК-терапий, которые могут работать независимо от первопричины заболевания," сказал старший автор исследования Грегори Матера, доктор философии, профессор кафедры биологии и генетики и участник программы молекулярной биологии и биотехнологии Медицинской школы UNC.
"Но если эти подходы не сработают, возможно, терапия не достигает тех тканей, где дефектный SMN является наиболее разрушительным," добавил он. "Наш результат впечатляет, потому что теперь у нас есть отправная точка, чтобы выяснить, что на самом деле вызывает это заболевание, чтобы мы могли более эффективно его лечить."
Спинальная мышечная атрофия характеризуется мышечной слабостью и истощением (атрофией) в результате прогрессирующей потери мотонейронов в спинном мозге. Заболевание возникает из-за частичной потери функции гена SMN, который обычно загружает "сращивание" механизм с белками, необходимыми для вырезания и склеивания генетических инструкций клетки вместе. Клетки, в которых полностью отсутствует SMN, не могут правильно генерировать и обрабатывать генетический план белков, необходимых для выполнения остальной деятельности организма.
Но помимо роли в сплайсинге, SMN участвует в ряде других процессов, которые происходят только в определенных тканях, таких как образование соединения между мышечными и нервными клетками или поддержание мышечной архитектуры. Таким образом, Матера и его коллеги задавались вопросом, действительно ли дефектный сплайсинг был ответственен за спинальную мышечную атрофию или одна из этих тканеспецифичных ролей была причиной.
В этом исследовании исследователи выяснили, могут ли они отключить SMN-сети "начальный" роль в сращивании из физических характеристик, типичных для спинальной мышечной атрофии. Для этого они сначала создали плодовых мушек, несущих ту же генетическую мутацию, которая вызывает болезнь. Мутантные мухи не дожили до личиночной стадии и показали значительные дефекты передвижения, а также снижение этих важных белков сплайсинга.
Но когда исследователи повторно представили функциональный SMN, были спасены только личиночная летальность и локомоторные дефекты, а не уровень факторов сплайсинга. Следовательно, эта функция сплайсинга SMN не является основным фактором спинальной мышечной атрофии. Прямо сейчас Матера и его коллеги используют ряд очень сложных "омикс" такие методы, как протеомика и RNomics, чтобы выявить настоящего виновника.