Kemiske biologer afdækker årsagen til en sjælden hjernesygdom

Babyer født med pontocerebellar hypoplasi type Ib overlever ofte ikke i et år. Født med en underudviklet hjerne, spædbørn kæmper for at bevæge sig, fodre og endda trække vejret.

Forskere har ringe forståelse for biologien bag den dødelige sygdom udover at vide, at en genetisk mutation er impliceret.

Nu, forskere ved University of Arizona College of Medicine-Tucson har sat ind i det biologiske uheld, der forårsager hæmmet hjernevækst og, ultimativt, muskelbevægelsessvigt.

"Vi ønskede at finde ud af de biologiske processer, der fører til sygdommen, " sagde May Khanna, Ph.D., UA assisterende professor i neurovidenskab og farmakologi. "Den viden kunne hjælpe os med at udvikle et lægemiddel til at stoppe sygdomsprogressionen. Lige nu, der er ingen kur."

I en undersøgelse offentliggjort i efteråret i tidsskriftet ACS Kemisk Biologi , Dr. Khanna og hendes laboratorium beskriver, hvordan sygdommen er forårsaget af, at et RNA-molekyle ikke binder til dets proteinpartner. Afbrydelsen får i sidste ende hjernens udvikling til at svigte.

"Det er som et tandhjul, der mangler en eger og ikke længere kan dreje, "Dr. Khanna forklarede. "Du står tilbage med et protein, der ikke længere er i stand til at fungere og udføre sit arbejde."

Holdet håber nu at udvikle et lægemiddel, der får RNA-molekylet til at binde sig til proteinet hos spædbørn diagnosticeret med sygdommen.

Selvom opdagelsen er væsentlig, Dr. Khanna sagde, at holdets unikke tilgang til at forstå sygdommen også er bemærkelsesværdig.

For at bevise, at RNA-til-protein-bindingen er epicenteret for sygdommen, Dr. Khannas laboratorium skabte et unikt molekyle til at forårsage sygdommen.

Molekylet blev designet til at binde til selve proteinet, afbryde den naturlige docking-proces af RNA og, derfor, stoppe RNA-til-protein-bindingen. Når det anvendes på laboratoriemodeller, forbindelsen inducerede de klassiske symptomer på pontocerebellær hypoplasi type Ib.

"Vi tror, ​​vi er de eneste, der har gjort dette - brugt en kemisk tilgang til at inducere en neurodegenerativ sygdom, " sagde Dr. Khanna. "Det er lidt som om vi skabte en gift, men i sidste ende med et positivt mål om at finde modgiften."

Dr. Khanna er nu interesseret i at anvende den unikke tilgang til at opdage årsagerne til andre sygdomme.