Un nuevo descubrimiento realizado por científicos de la Universidad de Sheffield podría ayudar a retrasar la progresión de enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de las neuronas motoras EMN, la demencia y el deterioro neurológico asociado con el envejecimiento.
Los investigadores han identificado que ajustar la vía de actividad del kit de herramientas de reparación natural del ADN, que normalmente ayuda a restaurar las roturas en nuestro material genético, podría ayudar a prevenir la muerte de las células nerviosas que desencadenan enfermedades neurológicas.
Los principales científicos del Departamento de Biología Molecular y Biotecnología de la Universidad de Sheffield MBB y su Instituto Sheffield de Neurociencia Traslacional SITraN examinaron el gen C9orf72 que contiene seis nucleótidos de ADN, los bloques de construcción de nuestro ADN donde se encuentra toda la información celular importanteestá almacenado.
Cuando esta serie de nucleótidos se expande y repite varias veces, pueden ocurrir enfermedades neurodegenerativas. Las expansiones del gen forman material genético llamado 'R-loops' que hacen que el ADN sea vulnerable a las roturas. Descubrieron que la acumulación de R-loops yEl aumento de la rotura del ADN en las neuronas conduce a enfermedades neurodegenerativas.
Nuestras células tienen sus propios kits de herramientas de reparación especialmente diseñados para reparar las roturas en el ADN, sin embargo, los productos de la expansión activan en exceso un proceso llamado autofagia, un proceso que elimina las proteínas mal plegadas o "no deseadas".
El nuevo estudio, dirigido conjuntamente por el Profesor Sherif El-Khamisy del Departamento de MBB de la Universidad de Sheffield y el Profesor Mimoun Azzouz de SITraN en la Universidad de Sheffield, publicado en Neurociencia de la naturaleza , muestra que la sobreactivación impulsada por la expansión de este proceso puede degradar algunos de los juegos de herramientas de ADN muy valiosos, lo que significa que las células eventualmente morirán.
"Pudimos detener el proceso de degradación fuera de control, que reduce la capacidad de la célula para reparar las rupturas genómicas, utilizando técnicas genéticas", dijo el profesor El-Khamisy.
"Aunque el ADN todavía estaba dañado, las células pudieron hacer frente y no murieron. Descubrir este nuevo mecanismo y sus consecuencias es un paso significativo hacia el desarrollo de nuevas terapias para la enfermedad de las neuronas motoras y otras afecciones neurodegenerativas".
"Es necesario realizar más investigaciones, pero es posible que este mecanismo recién descubierto contribuya a la muerte de las células nerviosas en personas que padecen enfermedades como el Alzheimer, el Parkinson y durante el proceso de envejecimiento".
El profesor El-Khamisy, investigador de Wellcome Trust, agregó: "Estoy realmente emocionado, si modulamos este proceso de degradación, podemos preservar nuestro kit de herramientas de reparación de ADN y eliminar la patología, la muerte celular".
El descubrimiento basado en el trabajo realizado en modelos celulares y de ratón de la enfermedad podría allanar el camino para nuevas terapias para enfermedades devastadoras como la MND, que es uno de los trastornos neurodegenerativos más comunes que afectan a las personas más jóvenes en la mitad de su vida activa.
La MND es una afección progresiva y debilitante que causa parálisis de los músculos del cuerpo y provoca dificultades para caminar, moverse, hablar, tragar y respirar. El rápido deterioro del movimiento muscular significa que la esperanza de vida de los pacientes con la enfermedad es de tres a cinco añosActualmente no hay tratamientos para combatir la enfermedad.
El profesor Azzouz, investigador avanzado de ERC de SITraN en la Universidad de Sheffield, dijo: "Este descubrimiento está abordando uno de los principales desafíos de la poca comprensión de cómo mueren las neuronas en estos pacientes con EMN".
"La investigación allana el camino para un horizonte emocionante para acelerar el ritmo del desarrollo terapéutico para la MND. Nuestro objetivo ahora es identificar objetivos que puedan preservar los kits de herramientas de ADN y rescatar a las neuronas de la degeneración.
"Estoy encantado de que este fructífero esfuerzo de colaboración haya llevado a este descubrimiento emocionante. Gracias a los fantásticos esfuerzos del equipo, en particular nuestro estudiante de doctorado Callum Walker. Esperamos continuar este trabajo transformando valiosas terapias".
Este estudio es solo un ejemplo de los estudiantes de doctorado de investigación que cambian la vida en la Universidad de Sheffield tienen la oportunidad de trabajar en colaboración con académicos líderes de todo el mundo.
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Materiales proporcionado por Sheffield, Universidad de . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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