Autizmus áttörés: Egy fehérje elsöprő hatása az autizmus fejlődésére kiderült

Az autista esetek akár egyharmada egyetlen fehérje hiányával magyarázható az agyban - fedezték fel Toronto tudósai. Az eredmények egyedülálló lehetőséget nyújtanak olyan rendellenességek kezelésének kidolgozására, amelyek genetikai hibák tarka legénységében gyökereznek.

A kutatók autista jellegű viselkedést váltottak ki egerekben azáltal, hogy csökkentették az nSR100 (más néven SRRM4) nevű fehérje szintjét, ami fontos az agy normális fejlődéséhez. A Molecular Cell folyóirat december 15-i számában megjelent tanulmány a csapatok korábbi munkájára épít, amely kimutatta, hogy az nSR100 fehérje csökkent az autisták agyában.

A csapatokat Benjamin Blencowe professzorok, a Torontói Egyetem Donnelly Központjának professzora és Sabine Cordes, a Molekuláris Genetika és a Sínai Egészségügyi Rendszer Lunenfeld-Tanenbaum Kutatóintézetének vezetői vezették.

"Korábban beszámoltunk az nSR100 fehérje szint és az autizmus közötti összefüggésről. De ezúttal megmutatjuk, hogy ennek a fehérjének a csökkent szintje valóban okozhat okot - ez nagy baj. Csak az nSR100 szint 50% -os csökkentésével megfigyelhetjük az autista viselkedés "- mondta Cordes.

Az adatok arra is utalnak, hogy az nSR100 hubként működik, amely különböző molekuláris rendellenességeket közvetít, amelyek hozzájárulnak az autizmushoz.

A legjobban a megváltozott társadalmi magatartásról ismert, amelynek mértéke óriási mértékben változhat, az autizmus gyakori neurológiai rendellenesség, amely a lakosság több mint egy százalékát érinti. Bár eredete genetikai, a konkrét okok csak az esetek egy részében ismertek, amelyek az autizmus spektrum rendellenességébe (ASD) tartoznak. Az ASD-vel diagnosztizált emberek többsége számára rendellenességük oka továbbra sem ismert.

Az U of T vizsgálat bizonyítékot szolgáltat arra, hogy az nSR100 fehérje milyen hatással van a társadalmi viselkedésre és az autizmus egyéb jellemzőire. Az agyban az nSR100 az alternatív splicing kulcsszabályozójaként működik - ez a folyamat a fehérjék figyelemre méltó sokféleségét, a sejtek építőköveit generálja.

A fehérjéket a gének DNS-szekvenciája kódolja, de a hasznos utasításokat nem kódoló DNS szétválasztja és szétválasztja. Az alternatív illesztés során a nem kódoló távtartókat kinyitják, és a fehérjét kódoló szegmenseket összehozzák, hogy kész fehérje templátot készítsenek. De a kódolási utasítások összeillesztésének sorrendje megváltozhat, így egyetlen gén különféle fehérjéket hozhat létre. Így a sejtek kibővíthetik fehérje eszköztárukat, hogy jelentősen meghaladják a gének számát. Akkor nem meglepő, hogy az alternatív splicing különösen hangsúlyos az agyban, ahol a gombás fehérje sokféleséget gondolják az agy meghökkentő összetettségének mozgatórugójaként.

Blencowe csapata korábban felfedezte az nSR100-at, és megmutatta, hogy sok autista ember agyában csökkent. Ez a megállapítás arra utalt, hogy az autizmus részben a helytelenül összekapcsolt fehérjék agysejtekben történő felhalmozódásából származhat. Ez az agy bekötésének hibáihoz és az autista viselkedéshez vezethet tovább az úton.

Ezúttal a csapatok úgy döntöttek, hogy kipróbálják, ha az nSR100 hiány valóban autizmust okozhat. Ennek érdekében Mathieu Quesnel-Vallieres, Blencowe és Cordes által közösen irányított végzős hallgató, viselkedésének tanulmányozása céljából létrehozott egy mutáns egeret, amelyből hiányzik az nSR100.

A kutatók csodálkozva tapasztalták, hogy az nSR100 fehérje szintjének csak a felére csökkentése elegendő az autizmus viselkedési jellemzőinek kiváltásához, ideértve a társas interakciók elkerülését és a fokozott zajérzékenységet. Az nSR100 mutáns egerek az autizmus számos más jellemzőjét is megosztották az emberi betegekkel, például az alternatív splicing és az agyvezeték változásai.

Zahra Dargaei diplomás hallgatóval és Melanie Woodin professzorral a Torontói Egyetem Sejt- és Rendszerbiológiai Tanszékén, valamint Dr. Manuel Irimia-val a barcelonai Genomikai Szabályozási Központban a kutatók azt is megmutatták, hogy az nSR100 szintek idegsejtek aktivitásához kötődik. "Ha megnövekszik az idegsejtek aktivitása, ami az autizmus számos formájában előfordul, akkor az nSR100 által vezérelt alternatív illesztési program megszakad, és ez valószínűleg az autista viselkedés alapját képezi" - mondta Quesnel-Vallieres.

"Az nSR100 hiányos egér egyik fő értéke, hogy meg tudja magyarázni az autizmus egyéb okait és azt, hogy azok hogyan hatnak a neurobiológiára az nSR100 fehérjéhez való konvergenciával" - mondta Blencowe, aki a T molekuláris genetikai tanszékének professzora is. "Az egérmodellünk hasznos tesztterepként szolgál azoknak a kis molekuláknak is, amelyek képesek visszafordítani az nSR100 hiányosságot az autizmusban" - tette hozzá.

"Ahelyett, hogy az autizmussal kapcsolatos egyedi mutációkra összpontosítanánk, sokkal erőteljesebb az olyan szabályozó központok azonosítása, mint az nSR100. A jövőben, ha ezt a fehérjét egy kicsit felforgatja autista betegeknél, akkor képes lehet javítani a viselkedési hiányosságokon. "mondta Cordes.