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从未见过大脑中与阿尔茨海默病相关的DNA重组

文章作者:www.cs-vaccine.com发布时间:2020-05-15浏览次数:1805

来自Sanford Burnham Prebys医学发现研究所(SBP)的科学家已经发现了神经元中的基因重组,这些神经元在阿尔茨海默病的大脑中产生了数千种新的遗传变异。今天发表在“自然”杂志上的这项研究首次揭示了阿尔茨海默病相关基因APP是如何通过使用艾滋病毒中发现的相同类型的酶重组的。

利用专注于单细胞和多细胞样本的新分析方法,研究人员发现APP基因产生毒性β淀粉样蛋白定义的阿尔茨海默病,在神经元中产生新的遗传变异 - 创造基因组马赛克。该过程需要逆转录并将变体重新插入原始基因组中,导致细胞DNA蓝图中的永久DNA序列改变。

“我们使用新方法研究APP基因,该基因产生淀粉样斑块,这是该疾病的病理标志物,”神经科学高级教授兼该高级副总裁Jerold Chun博士说。 SBP药物发现。 “发现基因重组既是大脑中的正常过程,也是阿尔茨海默病的错误过程。”

与来自正常大脑的样品相比,百分之百的阿尔茨海默病脑样品含有过量的不同APP基因变体。在这些富含阿尔茨海默氏症的变种中,科学家发现11种单核苷酸变化与家族性阿尔茨海默病中的已知突变相同 - 这是一种非常罕见的遗传性疾病。尽管发现了马赛克图案,但在最常见的阿尔茨海默病中观察到相同的APP变体,进一步将神经元中的基因重组与疾病联系起来。

“这些发现可能从根本上改变了我们对大脑和阿尔茨海默病的认识,”Chun说。 “如果我们将DNA视为每个细胞使用的语言,我们发现在神经元中,只有一个单词可以产生数千个新的,以前未被识别的单词。这有点像在我们正常情况下嵌入。密码被解码通过基因重组。秘密代码用于健康的大脑,但似乎也在阿尔茨海默病中被破坏。“

最近对阿尔茨海默病的潜在治疗尚未被发现

科学家们已经发现,基因重组过程需要一种叫做逆转录酶的酶,它像HIV一样被用来感染细胞。虽然没有医学证据证明艾滋病毒或艾滋病会引起阿尔茨海默病,目前FDA批准用于抗逆转录病毒疗法,但阻断逆转录酶也可能阻止重组过程,可能会被视为阿尔茨海默病。该疾病的新治疗方法。科学家指出,艾滋病患者抗逆转录病毒药物相对缺乏已证实的阿尔茨海默病支持了这种可能性。

“我们的研究结果为阿尔茨海默病患者的HIV抗逆转录病毒治疗的即时临床评估提供了科学依据,”Chun说。 “这些研究对高风险人群也很有价值,例如罕见遗传性阿尔茨海默病患者。”

第一作者,Chun-Hsiang Lee博士,是Chun Labs的研究员。 “逆转录酶是一种容易出错的酶 - 这意味着它会犯很多错误。这有助于解释为什么APP基因的拷贝不是Alz.Haimo疾病的准确治疗方法,以及如何在神经元中创造DNA多样性。”/p>

解读最近的临床试验挫折

淀粉样蛋白假说,或大脑中称为β-淀粉样蛋白的蛋白质的积累,引起阿尔茨海默病的理论并促进阿尔茨海默病的研究。然而,靶向β-淀粉样蛋白的治疗在临床试验中臭名昭着。今天研究的结果为这个谜团提供了一个潜在的答案。

“数以百计的阿尔茨海默病APP基因变异为400多种单一形式的β-淀粉样蛋白或相关酶的临床试验失败提供了可能的解释,”Chun说。 “阿尔茨海默病中的APP基因重组可能产生许多其他基因毒性变化以及在之前的临床试验中遗漏的疾病相关蛋白质.APP和β-淀粉样蛋白功能对淀粉样蛋白假说至关重要现在可以根据我们的遗传开始重新评估重组发现。“

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“今天的发现是向前迈出的一步 - 但我们仍然不知道,”Chun说。 “我们希望评估更多的大脑,大脑不同部位的基因重组和其他重组基因 - 阿尔茨海默病和其他神经退行性疾病和神经系统疾病 - 并利用这些知识设计有效的基因重组疗法。”/P>

他补充说:“重要的是要注意,如果没有大脑捐赠者及其慈爱家庭的无私慷慨,这项工作是无法实现的。我们向他们表示最深切的感谢。他们的慷慨是产生大脑。基本见解并引领我们开发新的治疗阿尔茨海默病和其他脑部疾病的方法可能会帮助数百万人。有很多重要的事情要做。“

关于阿尔茨海默病

阿尔茨海默病是一种公共卫生危机。这种疾病的原因尚不清楚 - 并没有有意义的治疗方法。美国有近600万人患有阿尔茨海默病。随着人口老龄化,这个数字预计到2060年将达到1400万。根据阿尔茨海默氏症协会的数据,医疗人员医疗保健系统的成本每年超过25万亿美元。这种疾病也给家庭成员带来了沉重的负担:患有痴呆症的人的照顾者报告了很多情绪,经济和身体方面的困难。