Zašto Huntingtonovom genu treba toliko vremena da izazove štetu
27.01.2025.
Zašto ljudi koji naslijede Huntingtonovu bolest mozga često počnu pokazivati simptome tek u odrasloj dobi, između 30. i 50. godine? Odgovor leži u neispravnom mehanizmu popravka DNK u neuronima koji raste sve dok broj pogrešaka ne dosegne kritični prag i neuroni počnu umirati.
Studija o neuronima koje je bolest najviše pogodila, objavljena u časopisu Cell, sugerira da bi proteini za popravak DNK mogli biti obećavajuće mete za liječenje Huntingtonove bolesti, kao i desetaka sličnih genetskih poremećaja.
Huntingtonova bolest neizlječivo je i fatalno genetsko stanje koje progresivno utječe na kretanje, ravnotežu i spoznaju. Uzrokovana je nasljednom mutacijom u alelu HTT gena, u kojoj se sekvenca od 3 DNK baze, C, A i G, ponavlja najmanje 36 puta.
Istraživači su pogledali CAG profile neurona u određenoj regiji mozga šestero ljudi koji su umrli od Huntingtonove bolesti i donirali svoja tijela istraživanju. Razvili su tehniku koja je mogla odrediti koliko se CAG ponavljanja nakupilo u jednoj jezgri — čak i vrlo duge nizove ponavljanja i istovremeno sekvencirati sve RNK transkripte u toj jezgri. Broj CAG ponavljanja u većini neurona nije bio daleko od broja s kojim su rođeni, ali specifični neuroni za koje se smatra da su prvi umrli tijekom Huntingtonove bolesti - strijatalni projekcijski neuroni - akumulirali su znatno više ponavljanja do trenutka smrti. Do 98% je skupilo nekih 60-73 CAG-a, a nekoliko ih je imalo stotine.
Neuroni mogu akumulirati te ponovljene pogreške kada se DNK razdvoji kako bi se napravila RNK, ali se dva lanca ne zakopčaju ispravno, stvarajući petlju na jednoj strani. Zatim dolaze proteini za popravak DNK kako bi riješili problem, ali često dodaju sekvence koje prije nisu postojale.
Neuroni koji su nakupili više od 150 CAG-ova drastično su se promijenili. U početku su prestali izražavati gene koji su ih razlikovali od drugih vrsta neurona - oblik gubitka identiteta - a zatim su aktivirali druge gene, uključujući neke za koje se zna da potiču smrt stanica.
Modelirajući napredovanje bolesti, istraživači su otkrili da strijatalni projekcijski neuroni provode desetljeća polako akumulirajući CAG - može proći i do 50 godina da dodaju 20 dodatnih CAG-ova. Ali taj se proces ubrzava kako dobivaju više CAG-ova, sve dok ne dosegnu prag od 150 ponavljanja. Otprilike 95% života neurona, HTT gen nema toksični učinak, što objašnjava zašto je potrebno toliko vremena da ljudi s bolešću pokažu simptome. Neuroni se čine zdravima dok ne dosegnu prag od 150-CAG.
Glavni zaključak studije je da bi terapije koje blokiraju ovo nakupljanje CAG-a mogle pomoći u odgađanju pojave simptoma.