บทความอายุยืน

การรักษาเพียงครั้งเดียวช่วยขจัดอาการของโรคพาร์กินสันในหนู

การรักษาแบบใหม่ช่วยขจัดอาการของโรคพาร์กินสันในหนูได้
  • การยับยั้งของยีนที่เข้ารหัสโปรตีน ptb ซึ่งจับ rna และมีอิทธิพลต่อการแสดงออกของยีน ทำให้เซลล์ของเมาส์เปลี่ยนจากไฟโบรบลาสต์เป็นเซลล์ประสาทโดยตรง 

  • ในหนู การรักษาเพียงครั้งเดียวที่ยับยั้ง ptb ที่เปลี่ยนแอสโตรไซต์ (เซลล์สนับสนุนสมอง) ให้เป็นเซลล์ประสาทที่ผลิตโดปามีน ส่งผลให้อาการของโรคพาร์กินสันหายไป 

บทความนี้ถูกโพสต์ใน uc san diego health news: 

ปริญญาเอก xiang-dong fu ไม่เคยตื่นเต้นกับบางสิ่งมากไปกว่านี้ตลอดอาชีพการงานของเขา เขาได้ศึกษาชีววิทยาพื้นฐานของ rna ซึ่งเป็นญาติทางพันธุกรรมของ dna และโปรตีนที่เกาะกับมันมาเป็นเวลานาน แต่การค้นพบเพียงครั้งเดียวได้นำ fu เข้าสู่สาขาใหม่: ประสาทวิทยาศาสตร์

เป็นเวลาหลายทศวรรษแล้วที่ fu และทีมงานของเขาที่คณะแพทยศาสตร์มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานดิเอโก ศึกษาโปรตีนที่เรียกว่า ptb ​​ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีในเรื่องการจับกับ rna และมีอิทธิพลต่อยีนที่ถูก "เปิด" หรือ "ปิด" ในเซลล์ เพื่อศึกษาบทบาทของโปรตีน เช่น ptb นักวิทยาศาสตร์มักจะควบคุมเซลล์เพื่อลดปริมาณโปรตีนนั้น และคอยดูว่าเกิดอะไรขึ้น

เมื่อหลายปีก่อน นักวิจัยหลังปริญญาเอกที่ทำงานในห้องทดลองของ fu ได้ใช้แนวทางดังกล่าว โดยใช้เทคนิคที่เรียกว่า sirna เพื่อปิดเสียงยีน ptb ในเซลล์เนื้อเยื่อเกี่ยวพันที่เรียกว่าไฟโบรบลาสต์ แต่มันเป็นกระบวนการที่น่าเบื่อที่ต้องดำเนินการซ้ำแล้วซ้ำอีก เขาเบื่อหน่ายและโน้มน้าวให้ fu ควรใช้เทคนิคอื่นเพื่อสร้างเซลล์ไลน์ที่มั่นคงซึ่งขาด ptb อย่างถาวร ในตอนแรก แพทย์หลังปริญญาเอกก็บ่นเรื่องนี้เหมือนกัน เพราะมันทำให้เซลล์เติบโตช้ามาก

แต่แล้วเขาก็สังเกตเห็นบางสิ่งแปลกๆ หลังจากผ่านไปสองสามสัปดาห์ มีไฟโบรบลาสต์เหลืออยู่น้อยมาก เกือบทั้งจานกลับเต็มไปด้วยเซลล์ประสาท

ด้วยวิธีบังเอิญนี้ ทีมงานค้นพบว่าการยับยั้งหรือการลบยีนเพียงยีนเดียว ซึ่งเป็นยีนที่เข้ารหัส ptb จะแปลงเซลล์เมาส์หลายประเภทให้เป็นเซลล์ประสาทโดยตรง

เมื่อเร็วๆ นี้ ดร. fu และ hao qian ซึ่งเป็นนักวิจัยหลังปริญญาเอกอีกคนหนึ่งในห้องทดลองของเขา ได้ค้นพบก้าวสำคัญไปข้างหน้า โดยประยุกต์ใช้กับแนวทางการรักษาโรคพาร์กินสันและโรคทางระบบประสาทอื่นๆ ที่สักวันหนึ่งอาจเป็นได้ การรักษาเพียงครั้งเดียวเพื่อยับยั้ง ptb ในหนูจะเปลี่ยนแอสโตรไซต์ซึ่งเป็นเซลล์สนับสนุนรูปดาวของสมองให้เป็นเซลล์ประสาทที่ผลิตสารสื่อประสาทโดปามีน ส่งผลให้อาการของโรคพาร์กินสันของหนูหายไป

“นักวิจัยทั่วโลกได้ลองหลายวิธีในการสร้างเซลล์ประสาทในห้องแล็บ โดยใช้สเต็มเซลล์และวิธีการอื่นๆ เพื่อให้เราสามารถศึกษาพวกมันได้ดีขึ้น รวมทั้งใช้มันเพื่อทดแทนเซลล์ประสาทที่หายไปจากโรคเกี่ยวกับความเสื่อมของระบบประสาท” ฟู่ กล่าว ศาสตราจารย์พิเศษในภาควิชาเวชศาสตร์เซลล์และโมเลกุลที่ UC San Diego School of Medicine "ความจริงที่ว่าเราสามารถผลิตเซลล์ประสาทได้จำนวนมากด้วยวิธีที่ค่อนข้างง่ายนั้น เป็นเรื่องที่น่าประหลาดใจมาก"

มีหลายวิธีในการเลียนแบบโรคพาร์กินสันในหนู ในกรณีนี้ นักวิจัยได้ใช้โมเลกุลที่มีลักษณะคล้ายโดปามีนกับเซลล์ประสาทที่เป็นพิษซึ่งผลิตโดปามีน เป็นผลให้หนูสูญเสียเซลล์ประสาทที่ผลิตโดปามีนและมีอาการคล้ายกับโรคพาร์กินสัน เช่น การเคลื่อนไหวบกพร่อง

การรักษาได้ผลดังนี้: นักวิจัยได้พัฒนาไวรัสที่ไม่ติดเชื้อซึ่งมีลำดับโอลิโกนิวคลีโอไทด์ antisense ซึ่งเป็นชิ้นส่วน dna เทียมที่ออกแบบมาเพื่อผูกรหัส rna สำหรับ ptb โดยเฉพาะ ซึ่งจะย่อยสลาย ป้องกันไม่ให้ถูกแปลเป็นโปรตีนที่ใช้งานได้และกระตุ้น การพัฒนาเซลล์ประสาท

Antisense oligonucleotides หรือที่รู้จักในชื่อยาดีไซเนอร์ DNA เป็นแนวทางที่ได้รับการพิสูจน์แล้วสำหรับโรคทางระบบประสาทและกล้ามเนื้อและกล้ามเนื้อ โดยดอน คลีฟแลนด์ ผู้ร่วมเขียนการศึกษา เป็นผู้บุกเบิกเทคโนโลยีนี้ และปัจจุบันได้ก่อให้เกิดพื้นฐานสำหรับสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยา (FDA) - การบำบัดที่ได้รับการอนุมัติสำหรับอาการกล้ามเนื้อลีบของกระดูกสันหลังและการรักษาอื่นๆ อีกหลายอย่างที่อยู่ในการทดลองทางคลินิกในปัจจุบัน คลีฟแลนด์เป็นหัวหน้าภาควิชาเวชศาสตร์เซลล์และโมเลกุลที่ UC San Diego School of Medicine และเป็นสมาชิกของ Ludwig Institute for Cancer Research, San Diego

นักวิจัยได้ให้การรักษาด้วย ptb antisense oligonucleotide โดยตรงกับสมองส่วนกลางของหนู ซึ่งมีหน้าที่ควบคุมการควบคุมมอเตอร์และพฤติกรรมการให้รางวัล และส่วนของสมองที่มักจะสูญเสียเซลล์ประสาทที่ผลิตโดปามีนในโรคพาร์กินสัน กลุ่มควบคุมของหนูได้รับการรักษาจำลองด้วยไวรัสเปล่าหรือลำดับแอนติเจนที่ไม่เกี่ยวข้อง

ในหนูที่ได้รับการรักษา กลุ่มย่อยของแอสโทรไซต์ขนาดเล็กที่ถูกแปลงเป็นเซลล์ประสาท ทำให้จำนวนเซลล์ประสาทเพิ่มขึ้นประมาณร้อยละ 30 ระดับโดปามีนกลับคืนสู่ระดับที่เทียบได้กับระดับในหนูปกติ ยิ่งไปกว่านั้น เซลล์ประสาทยังเติบโตและส่งกระบวนการไปยังส่วนอื่นๆ ของสมองอีกด้วย ไม่มีการเปลี่ยนแปลงในหนูควบคุม

ด้วยการวัดการเคลื่อนไหวและการตอบสนองของแขนขาที่แตกต่างกันสองแบบ หนูที่ได้รับการรักษาจึงกลับมาเป็นปกติภายในสามเดือนหลังการรักษาเพียงครั้งเดียว และยังคงปราศจากอาการของโรคพาร์กินสันไปตลอดชีวิต ในทางตรงกันข้าม หนูควบคุมไม่มีการปรับปรุง

“ฉันรู้สึกทึ่งกับสิ่งที่เห็น” ผู้ร่วมเขียนการศึกษา William Mobley, MD, PhD, ศาสตราจารย์พิเศษด้านประสาทวิทยาศาสตร์จาก UC San Diego School of Medicine กล่าว "กลยุทธ์ใหม่ในการรักษาความเสื่อมของระบบประสาทนี้ให้ความหวังว่าจะสามารถช่วยได้แม้กระทั่งผู้ที่เป็นโรคร้ายแรง"

PTB อะไรที่ทำให้งานนี้สำเร็จ? “โปรตีนนี้มีอยู่ในเซลล์จำนวนมาก” Fu กล่าว แต่เมื่อเซลล์ประสาทเริ่มพัฒนาจากสารตั้งต้น มันก็หายไปตามธรรมชาติ สิ่งที่เราพบก็คือ การบังคับให้ PTB หายไปนั้นเป็นสัญญาณเดียวที่เซลล์จำเป็นต้องเปิดยีนที่จำเป็นในการสร้างเซลล์ประสาท”

เขาเตือน แน่นอนว่าหนูไม่ใช่คน แบบจำลองที่ทีมใช้ไม่ได้สรุปลักษณะสำคัญทั้งหมดของโรคพาร์กินสันได้อย่างสมบูรณ์ แต่การศึกษานี้เป็นการพิสูจน์แนวคิด fu กล่าว

ถัดไป ทีมงานวางแผนที่จะเพิ่มประสิทธิภาพวิธีการของตนและทดสอบแนวทางในแบบจำลองเมาส์ที่เลียนแบบโรคพาร์กินสันผ่านการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรม พวกเขายังได้จดสิทธิบัตรการรักษาด้วย ptb antisense oligonucleotide เพื่อก้าวไปสู่การทดสอบในมนุษย์

“ความฝันของฉันที่จะได้เห็นสิ่งนี้ผ่านการทดลองทางคลินิก เพื่อทดสอบแนวทางนี้ในการรักษาโรคพาร์กินสัน แต่ยังรวมไปถึงโรคอื่นๆ อีกมากมายที่เซลล์ประสาทสูญเสียไป เช่น โรคอัลไซเมอร์และฮันติงตันและโรคหลอดเลือดสมอง” ฟู่กล่าว “และฝันที่ใหญ่กว่านั้น จะเป็นอย่างไรถ้าเราสามารถกำหนดเป้าหมาย PTB เพื่อแก้ไขข้อบกพร่องในส่วนอื่น ๆ ของสมอง เพื่อรักษาสิ่งต่าง ๆ เช่น ข้อบกพร่องทางสมองที่สืบทอดมาได้?

“ฉันตั้งใจจะใช้เวลาที่เหลือในอาชีพการงานของฉันเพื่อตอบคำถามเหล่านี้”

การศึกษาถูกตีพิมพ์ใน ธรรมชาติ ในเดือนมิถุนายน 2563 



โพสต์เก่ากว่า โพสต์ใหม่กว่า