Исследователи из Университета Саймона Фрейзера в сотрудничестве с группой из Медицинского колледжа Бейлора в Техасе идентифицировали ген, который, по-видимому, устраняет симптомы болезни Паркинсона у плодовых мушек.
Лаборатория Верхейена в SFU обнаружила, что увеличение количества гена Cdk8 плодовой мушки у мух с болезнью Паркинсона приводит к обратному развитию симптомов заболевания. Исследование было опубликовано в Nature Communications.
«При семейном паркинсонизме одной из больших проблем является генная мутация , которая вызывает сбои в работе митохондрий, и это может привести к заболеванию клеток или их гибели», — объясняет Эстер Верхейен, профессор молекулярной биологии и биохимии в SFU и соавтор статьи. «Это способствует многим когнитивным потерям и другим симптомам заболевания».
Их исследование показывает, что Cdk8 мухи и его человеческий аналог CDK19 играют роль в регуляции митохондрий, энергетических станций клетки. Многочисленные исследования изучали способы подавления болезни Паркинсона, но исследование Верхейена является первым, которое идентифицировало эту конкретную функцию для гена Cdk8 и CDK19.
«Мы выяснили, что Cdk8 мухи может обойти дефект, обнаруженный в клетках, несущих мутацию, которая вызывает наследственную болезнь Паркинсона», — говорит Верхейен. «Эта функция заключается в помощи клеткам избавиться от дефектных митохондрий, что является функцией, которая нарушается при паркинсонизме. Мы можем использовать генетические трюки, чтобы поместить больше гена Cdk8 мухи или человеческого CDK19 в клетки, и мы смогли сделать их снова здоровыми».
«Одной из сильных сторон использования мух для изучения человеческих болезней является то, что вы можете играть с добавлением хороших генов и удалением плохих, чтобы найти способы облегчения симптомов болезни. Это похоже на решение головоломки. Поскольку многие гены человеческих болезней имеют аналоги у мух, мы можем получить ценные знания о мухах, которые можно будет перенести в клинические методы лечения», - добавляют ученые.
Паркинсонизм — это обобщающий термин, который обозначает несколько состояний, включая болезнь Паркинсона, характеризующуюся патологией головного мозга, которая приводит к замедлению движений, скованности и тремору.
Лаборатория Верхейена использует молекулярные, генетические и биохимические подходы для понимания развития организмов и заболеваний, таких как рак и болезнь Паркинсона. Их основным средством для таких исследований является плодовая мушка, поскольку почти 75% генов человеческих болезней имеют аналоги у плодовой мушки, что позволяет команде использовать генетическую управляемость для понимания функции белка в многочисленных контекстах развития.
«Внутри плодовой мушки клетки выглядят и действуют очень похоже на наши. Их клетки и органы действительно функционируют схожим образом, что довольно трудно уложить в голове, когда вы представляете маленькую плодовую мушку на кухне. Но внутри их тела есть нервная система, пищеварительный тракт, мышцы и множество других сопоставимых органов», - пояснили ученые.
Верхейен объясняет, что плодовых мушек подвергают манипуляциям, чтобы они переносили мутации, которые могут быть у пациентов-людей, включая мутации, связанные с раком или болезнью Паркинсона, а затем начинают разбираться, что происходит на клеточном уровне: «Мы регулярно помещаем человеческие гены в мух и смотрим, как они влияют на важные функции. Мы можем получить ценные сведения о том, что вызывает заболевания в клетках и как мы можем их облегчить».
