Болезнь Альцгеймера – все более распространенное нейродегенеративное состояние, которое разрушает память и другие когнитивные функции. Лечение этого сложного заболевания было труднодостижимым, хотя исследователи ранее раскрыли его основные биологические особенности: бета-амилоидные бляшки и клубки тау.
В исследовании, проведенном учеными из Бригама и женской больницы (BWH), недавно опубликованном в Acta Neuropathologica, изучались менее известные молекулы, участвующие в таупатиях, таких как болезнь Альцгеймера. Они сосредоточились на микроРНК (miRNAs), регуляторах экспрессии генов, которые связываются и разрушают кодирующие белки информационные РНК. Они обнаружили, что некоторые из этих miRNA обладают нейропротекторным действием; поэтому их добавление имеет потенциал для лечения таупатий.
Исследователи изучили несколько miRNA, но сосредоточили внимание на miR-132, которая, как показали предыдущие исследования, подавляется при болезни Альцгеймера и других таупатиях. Они обнаружили, что miR-132, по-видимому, защищает от токсичного бета-амилоида и тау-белка как на моделях грызунов, так и на нейронах человека.
"Наши результаты подтверждают идею о том, что miR-132 является главным регулятором здоровья нейронов с потенциалом в качестве мишени для лечения," сказала ведущий исследователь и научный сотрудник BWH, Анна Кричевская, к.D.
Команда сначала изучила первичные нейроны коры и гиппокампа, взятые как у нормальных, так и у таупатических мышей. Чтобы изучить нейропротекторные свойства встречающихся в природе miRNA, они протестировали 63 нейрональных miRNA, а затем подавили их с помощью miRNA-связывающих молекул, называемых анти-miRNA. Они обнаружили, что ингибирование некоторых miRNA защищает от патологии бета-амилоида и связанной с ней эксайтотоксичности глутамата, а другие усугубляют ее. Из них miR-132 была самой нейропротекторной miRNA.
Они подтвердили нейрозащитные свойства miR-132, разработав имитаторы miR-132 и введя их в клетки мыши. Они наблюдали снижение уровня токсичных форм тау-белка, эксайтотоксичность глутамата и гибель клеток. Они также исследовали добавление miR-132 на моделях нейродегенеративных заболеваний человека на живых мышах путем инъекции miR-132 посредством вирусного вектора. По сравнению с контролем, мыши, которым инъецировали miR-132, показали снижение патологии тау-белка и усиление долгосрочной потенциации гиппокампа, процесса, участвующего в формировании памяти.
Когда исследователи в следующий раз представили имитаторы miR-132 в человеческих клетках, они увидели аналогичные результаты: снижение токсичных форм тау-белка и уменьшение гибели клеток.
По словам Кричевского, исследование miRNA предлагает свежий взгляд на поиск возможных методов лечения болезни Альцгеймера. МикроРНК были обнаружены позже, чем мРНК и белки, и их сложная роль во множестве биологических путей заставила многих усомниться в том, что их манипуляции могут быть жизнеспособной терапевтической стратегией.
"Теперь, когда у нас есть знания и технологии, позволяющие манипулировать miRNA, мы можем исследовать новые возможности," сказал Кричевский. "В последние 30 лет исследования были сосредоточены в основном на амилоиде. Мы все еще надеемся на этот подход, но мы также должны инвестировать в новые стратегии."