Ученые из Медицинской Школы Перельмана при Университете Пенсильвании (Perelman School of Medicine at the University of Pennsylvania, США) продемонстрировали, что гиперметилирование позволяет снизить или выключить экспрессию определенных генов, участвующих в развитии 10-30% случаев бокового амиотрофического склероза (БАС) и лобновисочной дегенерации, тем самым выполняя защитную роль и предотвращая развитие этих заболеваний. Результаты данного исследования, опубликованные в журнале Neurology, помогут разработать новые методы терапии этих нейродегенеративных заболеваний, поскольку они указывают на потенциальную мишень для лекарственных препаратов.
«Это – первый случай эпигенетического изменения гена, который, как предполагается, защищает человека от развития неврологических заболеваний», – говорит один из ведущих авторов исследования Кори МакМиллан (Corey McMillan), научный сотрудник, специализирующийся в области неврологии из Центра Изучения Лобновисочной Дегенерации в Медицинской Школе Перельмана (Frontotemporal Degeneration Center in the Perelman School of Medicine, FTD Center, США) при Университете Пенсильвании (University of Pennsylvania, США). Известно, что экспансия 6-нуклеотидного повтора в гене C9orf72 приводит к синтезу с него аномальной мРНК и отложениям в нейронах белка TDP-43, что вызывает развитие симптомов БАС или лобновисочной дегенерации.
По мнению доктора Эдварда Ли (Edward Lee), доцента нейропатологии из лаборатории патологии и лабораторной медицины при Университете Пенсильвании, новые данные о значении гена C9orf72 в развитии БАС и лобновисочной дегенерации могут быть транслированы в клиническую практику и могут улучшить жизнь пациентов, страдающих от этих тяжелых заболеваний.
Ученые обследовали 20 пациентов, у которых во время скрининга в Центре Изучения Лобновисочной Дегенерации и Центре БАС при Университете Пенсильвании (ALS Center at the University of Pennsylvania, США) была выявлена мутация в гене C9orf72 и клинически была диагностирована либо лобновисочная дегенерация, либо БАС. Всем участникам исследования провели нейровизуализацию, сделали анализ крови, оценивающий степень метилирования гена C9orf72, и небольшой тест, определяющий нейропсихологическое состояние. В исследовании также приняли участие 25 человек без неврологических и психиатрических заболеваний (контрольная группа).
Результаты магнитно-резонансной томографии (МРТ) показали, что в нескольких областях головного мозга обследуемых пациентов уменьшено количество серого вещества, по сравнению с группой контроля. Серое вещество необходимо человеку для правильного функционирования головного мозга в областях, участвующих в контролировании работы мышц и в таких важных процессах, как формирование памяти, эмоций, речи и принятии решений. Оказалось, что у пациентов с повышенным метилированием гена C9orf72 более плотное серое вещество в гиппокампе, лобной доле и таламусе. Именно эти области играют важную роль в осуществлении вышеописанных задач, а у пациентов с БАС и лобновисочной дегенерацией нарушается их работа. На основании этих данных ученые предположили, что повышенное метилирование выполняет нейропротективную (защитную) функцию в этих областях головного мозга.
Чтобы проверить полученные данные, исследователи изучили результаты аутопсий (вскрытия), полученных от 35 пациентов с экспансией повтора в гене C9orf72. Оказалось, что повышенное метилирование было ассоциировано со снижением потери нейронов в лобной коре и гиппокампе.
Ученые тщательно обследовали 11 пациентов, изучая их в различные моменты времени, чтобы оценить нейропротективный эффект повышенного метилирования по мере прогрессирования нейродегенеративного заболевания. Результаты их исследования показали снижение степени изменений в сером веществе гиппокампа, таламусе и лобной коре, ассоциированную с повышенным метилированием. На основании этих данных ученые предположили, что у пациентов с повышенным метилированием гена C9orf72 снижена скорость прогрессирования заболевания. Анализ данных нейропсихологических исследований пациентов в разные моменты времени также выявил корреляционную взаимосвязь между защитой организма от ухудшения памяти и повышенным метилированием.
Полученные данные совпадают с растущим числом доказательств в пользу нейропротективного эффекта повышенного метилирования гена C9orf72. По мнению МакМиллана, результаты исследования помогут разработать новые методы точного медикаментозного лечения и таргетной терапии нейродегенеративных заболеваний с помощью лекарственных препаратов.
Источник Интернет-журнал «Коммерческая биотехнология»