Разбиране на NARS1: Как дрождите могат да помогнат за отключване на мистериите на разстройството NARS1

Когато става въпрос за разбиране на редки генетични заболявания като разстройство NARS1, всяко ново изследване ни доближава една стъпка по-близо до отговорите и, надяваме се, един ден, до леченията.

Скорошно проучване от Лаборатория на професор Антони Антонели’ дирижиран от Шийла Пийпълс направи вълнуваща крачка напред. Въпреки че може да звучи необичайно, тази работа използва мая (да, същият вид, използван при печене!) да помогне на учените да разберат как промените в гена NARS1 влияят на тялото.

Защо да изучаваме дрожди?

Може да изглежда странно, че нещо толкова мъничко като маята може да ни научи за човешко състояние. Но дрождите всъщност споделят много прилики с нашите собствени клетки и растат бързо, което ги прави идеални за изучаване на работата на гените.

Капково инокулиране на мутанти на лабораторна хлебна мая (Saccharomyces cerevisiae) върху агарова плака. От Райнис Вента (Собствена работа) [CC BY-SA 3.0], чрез Wikimedia Commons

В това проучване изследователите искаха да видят какво се случва, когато генът NARS1 не работи както трябва. Генът NARS1 прави протеин, който е от съществено значение за живота. При дрождите, както при хората, ако този ген бъде отстранен, дрождите не могат да оцелеят.

Учените обаче могат да “спасят ” дрождите, като добавят човешка версия на гена NARS1, което му позволява да живее и расте отново. Този умен подход означава, че те могат да разменят различни варианти (или мутации) на човешкия NARS1 ген, за да се види как всеки от тях влияе върху способността на дрождите да оцелеят.

Ако дрождите растат нормално, вариантът изглежда не причинява вреда. Но ако растежът се забави или спре, това предполага, че вариантът уврежда функцията на протеина NARS1, нещо, което учените наричат a загуба на функция.

Какво Гледаха Изследванията

Има различни видове варианти на NARS1, които могат да причинят здравословни проблеми.

Някаква причина Нарушение NARS1, което може да повлияе на развитието и мозъка. Други причиняват различно състояние, наречено Болест на Шарко-Мари-Зъб (CMT), което има тенденция да засяга нервите в ръцете и краката, което води до мускулна слабост, високо извити крака и намалено усещане.

Въпреки че и двете състояния са причинени от варианти в един и същи ген, симптомите и тяхната тежест са много различни.

В това проучване екипът сравнява няколко варианта на NARS1, включително тези, свързани както с NARS1 разстройство, така и с CMT, за да разбере как всеки от тях влияе върху активността на гена.

Какво Откриха Изследванията

Резултатите бяха ясни и в съответствие с предишни изследвания:

• Загуба на функция (LOF): Шест от седемте тествани варианта (както NARS1 Disorder, така и CMT) накараха дрождите да се борят и да растат зле. Това потвърди, че вариантите причиняват a загуба на активност на NARS1.

• Доминиращо-отрицателен ефект: Когато изследователите сдвоиха здрав NARS1 копирайте с мутирало копие, здравият ген не може да компенсира. Мутиралото копие беше доминиращ, което означава, че активно се намесва в здравословния протеин NARS1. Това е, което учените наричат а доминантно-отрицателен ефект.

Тежестта има значение: Най-важното е, че вариантите, които причиняват разстройство NARS1, имат a по-голям отрицателен (токсичен) ефект върху дрождите, отколкото вариантите, които причиняват CMT. Това предполага пряка връзка: колкото по-голяма е загубата на активност на NARS1, толкова по-тежък е резултатът от заболяването.

Защо това изследване има значение за семействата на NARS1?

Това проучване представлява огромна стъпка напред в Грижа и Промяна стремим се към.

1. Имаме по-силна основа: Науката става по-силна, когато различни лаборатории намират едни и същи резултати, използвайки различни модели. Това изследване потвърждава това, което предложи предишно проучване: сега имаме независимо, консолидирано доказателство за механизма на разстройството NARS1. Тази солидна основа е от решаващо значение, когато вървим към стартиране на клинични изпитвания.

2. Имаме нов инструмент за тестване на лечения: Дрождите са високоефективен модел за тестване на наркотици, учените го наричат "лекарствен" Тъй като изследователите успешно отразяват тежестта на заболяването при дрождите, те вече имат бърз и достъпен модел, готов да тества потенциални лекарства, като аспарагин. Този модел ни приближава към намирането на път към лечението, преди да инвестираме в по-сложни, скъпи модели.

Какво се случва след това?

Това изследване е целенасочената основа за следващата вълна от открития. Моделът на лабораторията Антонелис вече е мощна отправна точка.

Следващите ни стъпки, заедно с нашите изследователски партньори, са:

• Преведете тези открития в по-сложни модели, включително човешки клетъчни линии и евентуално цели организми като мишки.

• Тествайте потенциални терапии, като видите дали можем да възстановим функцията на NARS1 и да обърнем доминиращо-отрицателния ефект.

Ние подкрепяме изследването това създава тази пътна карта от лабораторията до леченията. Всяко семейство, което подкрепя нашата мисия, помага за изграждането на тази пътна карта.