NARS1 begrijpen: hoe gist kan helpen de mysteries van de NARS1-stoornis te ontsluiten
Als het gaat om het begrijpen van zeldzame genetische aandoeningen zoals NARS1-stoornis, brengt elk nieuw onderzoek ons een stap dichter bij antwoorden, en hopelijk op een dag, bij behandelingen.
Een recente studie van Professor Antony Antonellis’ laboratorium onder leiding van Sheila Peeples heeft een spannende stap voorwaarts gezet. Hoewel het misschien ongebruikelijk klinkt, wordt dit werk gebruikt gist (ja, dezelfde soort die bij het bakken wordt gebruikt!) om wetenschappers te helpen begrijpen hoe veranderingen in het NARS1-gen het lichaam beïnvloeden.
Waarom Gist bestuderen?
Het lijkt misschien vreemd dat zoiets kleins als gist ons over een menselijke conditie kan leren. Maar gist deelt eigenlijk veel overeenkomsten met onze eigen cellen, en het groeit snel, waardoor het ideaal is om te bestuderen hoe genen werken.
Drop-inoculatie van laboratorium-bakkersgistmutanten (Saccharomyces cerevisiae) op agarplaat. Door Rainis Venta (Eigen werk) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons
_agariplaadil..JPG){kind=link}
In deze studie wilden onderzoekers zien wat er gebeurt als het NARS1-gen niet werkt zoals het zou moeten. Het NARS1-gen vormt een eiwit dat essentieel is voor het leven. Als dit gen bij gist wordt verwijderd, kan de gist, net als bij mensen, niet overleven.
Wetenschappers kunnen de gist echter redden door een menselijke versie van het NARS1-gen toe te voegen, waardoor deze weer kan leven en groeien. Deze slimme aanpak betekent dat ze verschillend kunnen wisselen varianten (of mutaties) van het menselijke NARS1-gen om te zien hoe elk gen het vermogen van de gist om te overleven beïnvloedt.
Als de gist normaal groeit, lijkt de variant geen schade aan te richten. Maar als de groei vertraagt of stopt, suggereert dit dat de variant de functie van het NARS1-eiwit beschadigt, iets wat wetenschappers a noemen functieverlies.
Waar het onderzoek naar keek
Er zijn verschillende soorten NARS1-varianten die gezondheidsproblemen kunnen veroorzaken.
Sommige oorzaak NARS1-stoornis, wat de ontwikkeling en de hersenen kan beïnvloeden. Anderen veroorzaken een andere aandoening genaamd Ziekte van Charcot-Marie-Tooth (CMT), die de neiging heeft de zenuwen in de handen en voeten te beïnvloeden, wat leidt tot spierzwakte, hoogboogvormige voeten en verminderd gevoel.
Hoewel beide aandoeningen worden veroorzaakt door varianten in hetzelfde gen, zijn de symptomen en de ernst ervan heel verschillend.
In deze studie vergeleek het team verschillende NARS1-varianten, waaronder die welke verband houden met zowel de NARS1-stoornis als de CMT, om te begrijpen hoe elk de activiteit van het gen beïnvloedt.
Wat het onderzoek heeft gevonden
De resultaten waren duidelijk en sluiten aan bij eerder onderzoek
Functieverlies (LOF): Zes van de zeven geteste varianten (zowel NARS1 Disorder als CMT) zorgden ervoor dat de gist het moeilijk had en slecht groeide. Dit bevestigde dat de varianten een verlies van NARS1-activiteit.
Dominant-negatief effect: Toen de onderzoekers een gezonde NARS1 kopieer met een gemuteerde kopie, het gezonde gen kon dit niet compenseren. De gemuteerde kopie was dominant, wat betekent dat het actief interfereerde met het gezonde NARS1-eiwit. Dit is wat wetenschappers een dominant-negatief effect.
Ernst is belangrijk: Cruciaal was dat de varianten die de NARS1-stoornis veroorzaken een groter negatief (toxisch) effect op de gist dan de varianten die CMT veroorzaken Dit suggereert een direct verband: hoe groter het verlies aan NARS1-activiteit, hoe ernstiger de ziekte-uitkomst.
Waarom is dit onderzoek belangrijk voor NARS1 Families?
Deze studie betekent een enorme stap voorwaarts in de Care en Change wij streven naar.
1. We hebben een sterkere basis: De wetenschap wordt sterker wanneer verschillende laboratoria dezelfde resultaten vinden met behulp van verschillende modellen. Dit onderzoek bevestigt wat een eerdere studie suggereerde: we hebben nu onafhankelijk, geconsolideerd bewijs van het NARS1-stoornismechanisme. Deze solide basis is van cruciaal belang als we klinische onderzoeken starten.
2. We hebben een nieuw hulpmiddel voor het testen van behandelingen: Gist is een zeer effectief model voor het testen van geneesmiddelen, wetenschappers noemen het 'drugbaar' Omdat de onderzoekers met succes de ernst van de ziekte in gist weerspiegelden, hebben ze nu een snel, toegankelijk model klaar om potentiële medicijnen, zoals asparagine, te testen. Dit model brengt ons dichter bij het vinden van een weg naar behandeling voordat we investeren in complexere, duurdere modellen.
Wat gebeurt er daarna?
Deze studie is de doelgerichte basis voor de volgende golf van ontdekkingen. Het model van het Antonellis lab is nu een krachtig uitgangspunt.
Onze volgende stappen, samen met onze onderzoekspartners, zijn om
Vertaal deze bevindingen naar complexere modellen, waaronder menselijke cellijnen en uiteindelijk hele organismen zoals muizen.
Test potentiële therapieën, kijkend of we de NARS1-functie kunnen herstellen en het dominant-negatieve effect kunnen omkeren.
Wij zijn voorstander van het onderzoek dat creëert deze routekaart van het laboratorium naar behandelingen. Elke familie die onze missie ondersteunt, helpt bij het opstellen van die routekaart.