Спинальная мышечная атрофия – вторая по значимости причина младенческой смертности в мире.
Равиндра Сингх, адъюнкт-профессор биомедицинских наук Колледжа ветеринарной медицины Университета штата Айова, хотел бы, чтобы спинальная мышечная атрофия потеряла свой высокий рейтинг и даже полностью выскользнула из списка.
Большинство людей, страдающих спинальной мышечной атрофией – более 95 процентов – имеют мутировавший или удаленный ген, называемый моторным нейроном выживания 1 (SMN1), который неправильно выполняет свою работу по созданию функциональных белков SMN.
Решение Сингха – заменить этот плохо работающий ген другим геном.
Людям необходим определенный уровень белка SMN, чтобы предотвратить спинальную мышечную атрофию.
Когда SMN1 не может создавать функционирующие белки, результатом является спинальная мышечная атрофия.
У людей уже есть ген, очень похожий на SMN1, настолько, что он называется SMN2. Ген SMN2, похоже, не выполняет никаких функций, которые исследователи могут идентифицировать.
Сингх открыл способ использования SMN2 для производства рабочего белка SMN. Когда SMN2 производит достаточно SMN, он компенсирует мутировавший или неисправный ген SMN1.
Все белки в человеческом теле создаются путем копирования генов. Эта копия называется пре-мРНК.
Пре-мРНК затем становится мРНК путем сплайсинга определенных частей последовательности, которые не являются кодирующими, что означает, что они не помогают функции гена.
Эти некодирующие части пре-мРНК называются интронными последовательностями, иногда называемыми мусорной последовательностью, потому что они изначально скопированы с мусорной ДНК.
SMN2 обычно не производит нормальный белок из-за наличия определенной интронной последовательности в гене или ДНК.
Чтобы заставить SMN2 вести себя как SMN1, Сингх ввел небольшой антисмысловой олигонуклеотид, который блокирует эту специфическую интронную последовательность.
Когда интронная последовательность заблокирована, SMN2 продуцирует нормальные белки и действует, по сути, как SMN1.
"Значение нашей работы в том, что у нас есть этот материал, называемый мусорной ДНК в SMN2," сказал Сингх. "Мы обнаружили, что мы можем заставить SNM2 вести себя как SMN1, введя небольшой олигонуклеотид. Если задуматься, это очень простой эксперимент."
Получающиеся в результате белки являются нормальными, как и обычные клетки – без спинальной мышечной атрофии.
"Наши клетки здоровы и выживают," он сказал. "С этой точки зрения это большое достижение."
Сингх вместе со своей командой Натальей Сингх и Марией Шишиморовой, оба из отдела биомедицинских услуг Университета штата Айова; Лу Ченг Цао, Медицинский факультет Массачусетского университета, Вустер; и Лаксман Гангвани, Медицинский колледж Джорджии, Огаста, представили свои исследования в качестве обложки в выпуске журнала RNA Biology за этот месяц. Их исследование (ссылка на исследование) является самым загружаемым рассказом на странице «Биология РНК» веб-сайта Landes Bioscience.
Спинальная мышечная атрофия поражает от 1 из 6000 до 1 из 10000 детей, рожденных ежегодно. Каждый 40 человек является носителем заболевания – у него нет симптомов, но он может передать болезнь своим детям.
Большинство детей, рожденных с самым тяжелым типом СМА, умирают в течение двух лет.
Использование этой нежелательной последовательности в SMN2 для восстановления высоких уровней функционального белка SMN может устранить спинальную мышечную атрофию, вызванную делецией или мутацией в SMN1.
Сингх считает, что эта технология может также помочь при лечении других заболеваний.
"Мы знаем, что болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера, муковисцидоз, рассеянный склероз и рак происходят от генов, которые неправильно сращены," он сказал.
"Если это модельное заболевание, то есть нам удастся вылечить спинальную мышечную атрофию, мы будем знать, как исправить сплайсинг других генов при других заболеваниях," он сказал.
Источник: Университет штата Айова (новости: в сети)