Исследователи из Медицинской школы Массачусетского университета обнаружили новые доказательства того, что ген SOD1, который участвует в 20 процентах наследственных случаев бокового амиотрофического склероза (БАС или болезнь Лу Герига), также играет роль в спорадических формах заболевания. Об открытии этой распространенной патологии рассказано в онлайн-выпуске журнала Nature Neuroscience от 17 октября.
Хотя долгое время считалось, что ген SOD1 играет роль в семейном БАС, ученые заподозрили связь с более распространенной формой БАС, причина которой неизвестна, и попытались установить общий патологический путь. "Эта общая патология БАС между спорадическим и семейным БАС означает, что текущее подавление гена и иммунотерапевтические методы лечения, разрабатываемые в академических и коммерческих лабораториях, которые нацелены на мутантный ген SOD1, могут быть расширены для нацеливания на немутантный белок SOD1, обнаруживаемый в спорадических случаях БАС," сказал Дэрил Боско, доктор философии, доцент неврологии и ведущий автор исследования.
БАС – это прогрессирующее нейродегенеративное заболевание, поражающее двигательные нейроны центральной нервной системы. По оценкам, 5000 человек в США.S. ежегодно диагностируют заболевание. Когда двигательные нейроны умирают, способность мозга посылать сигналы мышцам тела нарушается, что приводит к потере произвольных движений мышц, параличу и, в конечном итоге, к смерти от дыхательной недостаточности. Средняя выживаемость пациентов с БАС составляет от трех до пяти лет. В 1993 году группа исследователей под руководством Роберта Х. Браун младший., Доктор медицины, доктор медицинских наук, заведующий кафедрой неврологии Медицинской школы Массачусетского университета, обнаружил первый ген, связанный с семейным БАС, белковый антиоксидант, известный как супероксиддисмутаза, или SOD1. Только 10 процентов случаев БАС являются семейными, в то время как примерно 90 процентов носят спорадический характер, что означает отсутствие выявленного семейного риска или семейного анамнеза.
Когда доктор. Браун начал исследовать генетические причины семейного БАС, он надеялся, что однажды исследования позволят лучше понять более распространенную спорадическую форму болезни. "Было высказано предположение, что существуют общие патогенные пути между семейным и спорадическим БАС," сказал Браун. "Наши новые результаты убедительно свидетельствуют о том, что это так."
Чтобы определить, стал ли белок SOD1, обнаруженный в спорадических случаях БАС, токсичным из-за ненаследственных модификаций, Боско и его коллеги показали, что антитело, которое, как известно, специфически связывается с мутантным SOD1, также связывается с SOD1, модифицированным путем окисления, что указывает на то, что окисленный белок SOD1 имеет общие характеристики с мутантный белок SOD1. Дополнительные эксперименты показали, что в четырех из девяти образцов от людей со спорадическим БАС одно и то же антитело распознало белок SOD1 в моторных нейронах спинного мозга, что свидетельствует о том, что белок был модифицирован таким же образом, как мутантный SOD1 в семейном БАС и в образцах. окислен в лаборатории. Более того, белок SOD1, выделенный из трех из этих случаев, оказался токсичным для функции мотонейронов в экспериментальной модели.
"Это исследование показывает, что при определенных условиях и при отсутствии мутации в гене нормальный белок SOD1 может иметь те же токсические характеристики, что и при семейном БАС, где ген SOD1 мутирован," сказал Браун. "Более того, мы обнаружили присутствие этих аберрантных белков в отдельных случаях спорадического БАС."
"До сих пор отсутствовали факторы, связывающие обе формы БАС," сказал Боско. "Эти результаты демонстрируют, что этот белок играет роль в обеих формах заболевания."
Боско предупреждает, что, хотя модифицированная форма белка SOD1 может играть роль в спорадических случаях БАС, до сих пор неясно, что вызывает модификацию, сколько случаев может быть в результате модификации или это основная причина болезнь. "Несмотря на наличие нормального гена, мы показываем, что модификации белка, производимые геном, заставляют его вести себя как токсичные мутированные формы белка," сказал Боско. "Необходимы дальнейшие исследования, чтобы понять свойства этого токсичного белка и то, как он модифицируется."