Vedci si posvietili na úlohu enzýmu pri vzniku genetických porúch.
Alzheimerova choroba. Zdroj: iStockphoto.com
Výskumníci z Drexelovej univerzity objavili v mozgu nový regulačný mechanizmus, ktorý je nevyhnutný pre tvorbu správnych druhov proteínov podporujúcich jeho zdravú funkciu. Jeho chybné fungovanie môže prispieť k rozvoju Alzheimerovej choroby.
Mozgové bunky prechádzajú neustále zmenami v reakcii na environmentálne podnety a uchovávanie nových spomienok. Táto komplexná činnosť mozgu závisí od schopnosti mozgových buniek vytvárať rozličné funkčné varianty toho istého proteínu prostredníctvom procesu známeho ako alternatívne spájanie RNA.
V minulosti sa podarilo vedcom zaznamenať defekty spájania RNA v mozgoch pacientov s Alzheimerovou chorobou. Dané zistenie priviedlo odborníkov k záveru, že môžu byť považované za indikátor Alzheimerovej choroby. Prečo dochádza k poruchám spájania RNA v mozgu, zatiaľ nevieme, a aj preto je ich samotná liečba komplikovaná.
Tím vedcov pod vedením Akankshy Bhatnagarovej a Felice Elefantovej ako prvý objavil úlohu enzýmu Tip60 pri vytváraní väzieb RNA. Svoje zistenia publikoval v odbornom časopise Journal of Neuroscience.
Úloha enzýmu Tip60
Vedci vysvetľujú, že úloha enzýmu Tip60 je obzvlášť dôležitá, pretože spájaním RNA sa vytvára proteínová diverzita potrebná pre učenie a pamäť. Väčšina RNA, na ktorú sa Tip60 viaže, je kódovaná génmi zapojenými do progresie Alzheimerovej choroby.
Predchádzajúca štúdia doktorky Elefantovej z roku 2018 ukázala, že obnovenie enzýmu Tip60 vytvorilo rovnováhu medzi enzýmami v mozgu a zvrátilo symptómy Alzheimerovej choroby. V nadväznosti na tieto zistenia súčasný tím vedcov prišiel na to, že Tip60 nereguluje len aktiváciu génov za účelom vytvárania RNA, ale riadi aj spôsob, akým sa RNA spája, aby vytvorila odlišné proteínové varianty.
„V predošlej štúdii sme preukázali, že pacienti s Alzheimerovou chorobou majú nedostatok enzýmu Tip60 v mozgu, čo vedie k deaktivácii niektorých génov. V dôsledku toho sa nemôže viazať na RNA, a zabezpečiť tak jej správne spájanie, čo môže viesť k tvorbe defektov, ktoré v prípade Alzheimerovej choroby vidíme,“ vysvetľuje význam enzýmu Tip60 spoluautorka štúdie Elefantová.
RNA. Zdroj: iStockphoto.com
Nádej v podobe novej liečby
Výskumníci zistili, že obnovenie vyčerpaného Tip60 v modeloch s Alzheimerovou chorobou vedie k aktivácii génov a zároveň chráni pred defektmi spájania RNA. Zacielenie liečby Alzheimerovej choroby na enzým Tip60 teda môže priniesť úspešné výsledky.
„RNA je nevyhnutná pri kódovaní, dekódovaní, regulácii a expresii génov. V mozgu pacienta s Alzheimerovou chorobou je nielenže vypnutá produkcia RNA, ale spôsob, akým sa RNA tvorí za účelom vytvárania proteínov, tiež nie je správny. Vďaka tomuto kúsku skladačky o Alzheimerovej chorobe sa posúvame bližšie k pochopeniu jej príčiny,“ vysvetľuje význam objavu spoluautorka štúdie Bhatnagarová.
Vedci tiež skúmajú, akým spôsobom môžu zmeny životného prostredia ovplyvniť vznik a rozvoj Alzheimerovej choroby.
„Len päť percent pacientov s Alzheimerovou chorobou ju zdedilo po svojich rodičoch. V drvivej väčšine sa vyskytuje sporadicky v dôsledku vonkajších faktorov alebo epigenetiky. Chceme zistiť, ako a prečo môžu zmeny životného prostredia ovplyvniť vznik a rozvoj Alzheimerovej choroby. Jednou z ciest je aj pomocou skúmania enzýmu Tip60,“ dopĺňa spoluautorka štúdie Bhatnagarová.
„Keď zistíme, ktoré gény sa menia skôr, ako dôjde k deficitu enzýmu, mohli by tieto gény slúžiť ako biomarkery včasnej identifikácie Alzheimerovej choroby,“ tvrdí Bhatnagarová.
Zdroje:
Tlačová správa Drexelovej univerzity
DOI: 10.1523/JNEUROSCI.2331-22.2023
Tlačová správa Drexelovej univerzity k predchádzajúcemu výskumu (2018)
DOI: 10.1523/JNEUROSCI.2840-17.2018
(AB, JM)
