Los investigadores analizan las moléculas de la aparición de enfermedades
Un montaje de tres imágenes de neuronas estriatales individuales transfectadas con una versión de la huntingtina asociada a la enfermedad, la proteína que causa la enfermedad de Huntington. Los núcleos de las neuronas no transfectadas se ven en el fondo (azul). La neurona en el centro (amarillo) contiene una acumulación intracelular anormal de huntingtina llamada cuerpo de inclusión (naranja). Crédito: Wikipedia/ Licencia Creative Commons Attribution 3.0 Unported
Un descubrimiento genético revolucionario realizado por investigadores de la Escuela de Medicina y Odontología Schulich de la Universidad de Western Ontario está desbloqueando nuevas pistas sobre por qué algunas personas experimentan una aparición temprana de enfermedades neurodegenerativas.
Un estudio reciente dirigido por O’Donoghue Lab se centró en los errores que ocurren durante la traducción de productos genéticos en proteínas, lo que permite a los investigadores comprender mejor los factores genéticos que afectan la enfermedad.
Patrick O’Donoghue, Canada Research Chair en biología química, y su equipo examinaron las mutaciones en los ARN de transferencia (ARNt), moléculas esenciales para leer los planos genéticos que forman los componentes básicos de proteínas clave en el cuerpo.
En un gran avance para En el campo de la investigación, el laboratorio encontró en un estudio anterior que el ser humano promedio nace con 60-80 variantes de ARNt en su composición genética. Anteriormente, los científicos de todo el mundo creían que solo existían una o dos mutaciones de ARNt en los humanos.
Cuando hay mutaciones o variantes en los ARNt, los planos se malinterpretan, lo que desencadena errores en la producción de proteínas en las células. Esos errores, o malas traducciones, muestran vínculos con enfermedades.
«Si podemos entender los mecanismos moleculares detrás de una enfermedad, allanamos el camino para encontrar tratamientos para mitigar el daño o prevenir enfermedades debilitantes por completo», explicó Jeremy Lant. , un doctorado candidato que fue responsable de la mayor parte del trabajo experimental del proyecto. «Nuestro objetivo final es generar un impacto clínico para personas reales».
Apoyar la investigación traslacional de banco a cama es un objetivo en el nuevo plan estratégico de la escuela.
La investigación ahora mantiene potencial para arrojar luz sobre las causas genéticas de múltiples enfermedades neurodegenerativas como el Parkinson y la ELA, y para determinar mejor los factores que afectan la edad de inicio y la gravedad de enfermedades como la de Huntington.
Los hallazgos también podrían proporcionar información sobre las causas de otras enfermedades potencialmente mortales como el cáncer.
«Apenas estamos comenzando a descifrar cómo los ARNt mal traducidos contribuyen a las enfermedades humanas», dijo Martin Duennwald, coinvestigador del proyecto y experto en modelos de la enfermedad de Huntington. «En el futuro, necesitamos desarrollar nuevas herramientas de investigación para desentrañar la mecánica de los mutantes de ARNt en la agregación de proteínas en la enfermedad».
Para descubrir las docenas de variantes de ARNt previamente desconocidas, el Laboratorio O’Donoghue colaboró previamente con otros grupos de investigación occidentales para secuenciar los genes de los 610 tRNA en los genomas de 80 individuos.
En el nuevo estudio, el equipo se centró en mutaciones particulares de tRNA, examinando cómo las variantes podrían afectar la progresión de la enfermedad de Huntington. enfermedad, una condición neurodegenerativa caracterizada por la descomposición de las células nerviosas en el cerebro. Conduce a dificultad en el movimiento, deterioro del habla y trastornos psiquiátricos.
Si bien la enfermedad de Huntington tiene causas genéticas identificables, no existen predictores conocidos para el inicio temprano o la gravedad de la enfermedad.
En una persona sana cuerpo, las células mantienen un equilibrio eficiente entre la creación de proteínas y luego descomponerlas. Pero cuando las células afectadas por la enfermedad de Huntington tienen la variante específica de ARNt que está estudiando el equipo de O’Donoghue, esas células se vuelven más lentas para eliminar las proteínas innecesarias.
Ese retraso da como resultado la formación de grandes grupos de células que causan la enfermedad. proteínas que no se pueden descomponer.
Para las personas que están genéticamente en riesgo de padecer la enfermedad de Huntington, la variante de ARNt puede alterar la edad de inicio o indicar una enfermedad más grave.
La variante específica se encuentra en aproximadamente el dos por ciento de la población general y podría afectar a más de 100 millones de personas en todo el mundo.
El equipo también descubrió que las células con una determinada variante de ARNt eran resistentes al inhibidor integrado de respuesta al estrés (ISRIB ), un compuesto que puede minimizar los efectos nocivos de las enfermedades neurodegenerativas, un hallazgo que tiene implicaciones para los protocolos de tratamiento de los pacientes.
Los principales descubrimientos realizados por el Laboratorio O’Donoghue podrían trasladarse a muchos otros campos científicos y médicos , con el potencio potencialmente tendrá un gran impacto en la atención del paciente en el área de la neurodegeneración.
«Este conocimiento permitirá a los médicos buscar opciones de tratamiento precisas para pacientes con variantes de ARNt y enfermedades neurodegenerativas», dijo O’Donoghue.
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Perdido en la traducción: los investigadores descubren que el gen traductor puede desempeñar un papel en la enfermedad Más información: Jeremy T Lant et al, Formación y persistencia de agregados de poliglutamina en células mal traducidas, Nucleic Investigación de ácidos (2021). DOI: 10.1093/nar/gkab898 Información de la revista: Nucleic Acids Research
Proporcionado por la Universidad de Western Ontario Cita: Los investigadores llegan a las moléculas de aparición de enfermedades (2021 , 29 de noviembre) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-11-molecules-disease-occurrence.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.