Исследователи из Университета Индианы обнаружили ранние доказательства того, что крошечные фрагменты генетического материала, называемые микроРНК, могут помочь в раннем обнаружении таких состояний, как болезнь Альцгеймера.
Исследование, опубликованное 18 июня в Scientific Reports, показало, что изменения в микроРНК обнаруживаются у мышей задолго до того, как у них начнут проявляться симптомы нейродегенерации. Эти изменения микроРНК могут представлять собой ранний предупреждающий знак или "биомаркер," для условия.
"Выявление биомаркеров на ранней стадии заболевания важно для диагностики состояния и отслеживания его прогрессирования и реакции на лечение," сказал Хуи-Чен Лу, профессор Центра биомолекулярных наук Линды и Джека Гилла и факультета психологических наук и наук о мозге, входящего в Блумингтонский колледж искусств и наук, который руководил исследованием. "Вам нужно что-то, что может предсказать ваше будущее."
В настоящее время не существует лечения, чтобы остановить или обратить вспять эффекты нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, Паркинсона, БАС или болезнь Хантингтона. Также предполагается, что одна только болезнь Альцгеймера, которая является наиболее распространенным из этих заболеваний, затронет 14 миллионов американцев и будет стоить налогоплательщикам 1 доллар США.1 трлн к 2050 году.
В отличие от обычных "информационная РНК," которые направляют клетки на производство определенных белков, микроРНК играет регулирующую роль, увеличивая или уменьшая количество белков, которые кодируют информационные РНК. Один фрагмент микроРНК может повлиять на функцию десятков или сотен белков в организме.
Из-за их стабильности в моче и крови растет интерес к использованию микроРНК в качестве биомаркеров для прогнозирования и диагностики заболеваний. Исследование Лу – первый шаг к выяснению того, можно ли использовать микроРНК для выявления нейродегенеративных расстройств.
Чтобы изучить этот вопрос, Лу и его коллеги проанализировали микроРНК и информационную РНК в двух группах: группа здоровых людей и группа, генетически модифицированная для развития симптомов деменции. Команда нашла высший уровень "нарушение регуляции"- или отклонение от нормального уровня – в микроРНК в группе деменции до развития физических симптомов.
"Более высокие уровни предсимптоматической дисрегуляции микроРНК значительны, потому что это убедительно свидетельствует о том, что она может играть роль в изменениях в головном мозге на более поздних стадиях," Лу сказал.
Затем команда сравнила изменения микроРНК с изменениями информационной РНК, чтобы определить биологические пути, на которые влияет дисрегуляция микроРНК. Их анализ показал, что изменения в микроРНК влияют на пути, связанные с иммунитетом, в модели, склонной к деменции.
В ответ команда затем провела дополнительные тесты для изучения определенного типа микроРНК, уровень которой был повышен в модели деменции. МикроРНК, называемая микроРНК 142, как известно, играет важную роль в воспалении, что является частью иммунного ответа.
Они обнаружили, что введение этой микроРНК в мозг вызывает значительное нейровоспаление. Результат важен, поскольку многие другие исследования показали, что хроническое воспаление способствует развитию многих типов заболеваний, включая нейродегенерацию, сказал Лу.
Она добавила, что следующим шагом будет изучение того, легко ли обнаруживается микроРНК 142 с помощью анализа крови, что является ключевым качеством для действительно неинвазивного биомаркера.