ALS hastaları: Eski viral kalıtım, hastalık etiyolojisine ışık tutuyor
Eski bir virüsün genetik mirası, amyotrofik lateral sklerozun (ALS) kökenine daha fazla ışık tutmaya yardımcı olabilir. PEG10, çeşitli dokularda yeni görevler üstlenen insan genomunda önceden viral olan sayısız genden biridir. En önemlisi plasenta oluşumuna yardımcı olmaktır. Ancak şimdi Boulder’daki Colorado Üniversitesi’nden (UC Boulder) Alexandra Whiteley liderliğindeki araştırmacılar, ALS hastalarının sinir dokusunda artan miktarda PEG10 proteini buldular.
Normalde, ubiquilin 2 adlı bir gen, doğru miktarda PEG10 sağlar. Ancak ALS hastalarında düzenleyici gen sıklıkla mutasyona uğrar ve artık PEG10 üretimini yavaşlatmaz. Ubiquilin-2 mutasyonu zaten biliniyordu, ancak ALS’nin gelişmesine nasıl yol açtığı net değildi, araştırmacılar eLife dergisinde yazıyor.
Bu nedenle, bu mutasyon mevcut olduğunda hangi proteinlerin biriktiği hücre kültürü ve hayvan deneylerinde çalışıyorlar. PEG10 listenin başında yer aldı. Daha sonra ölen ALS hastalarının omurilik dokusuna baktıklarında, PEG10’un burada da en yaygın beş proteinden biri olduğunu gördüler.
Whiteley’in grubunun daha sonraki deneylerde keşfettiği gibi, fazla PEG10, çeşitli genlerin okunmasına müdahale eder ve sonuç olarak, akson adı verilen sinir hücrelerinin uzun sinir sürecinin oluşumunu engeller. Ancak bunlar normalde beyinden kaslara elektrik kontrol sinyalleri taşır.
Kontrol komutları yasaklandı
Lou Gehrig sendromu olarak da bilinen ALS, ölümcül bir nörodejeneratif hastalıktır. Beyindeki ve omurilikteki motor sinir hücrelerini kademeli olarak yok eder, böylece artık beyin kontrol komutlarını kaslara iletemezler. Sonuç kas felcidir. Hastalar hareket etme, yutkunma, konuşma ve nefes alma yeteneklerinden yoksun bırakılıyor.
ALS ayrıca beynin frontal ve temporal loblarında gelişen, kişilik ve davranışta değişikliklere (frontotemporal demans) yol açan bunama ile ilişkilendirilebilir. ALS’nin kalıtsal formu, tüm vakaların yaklaşık yüzde onunu oluşturur. Bununla birlikte, vakaların yüzde 90’ında hastalık kendisini “ara sıra”, yani aniden gösterir. PEG10 geni, her iki grupta da çok güçlü bir şekilde kopyalanmıştır.
Alman Nörodejeneratif Hastalıklar Merkezi’ne göre e. V. ALS’li 9.000 kişiye göre, her yıl yaklaşık 2.500 yeni vaka. En tanınmış ALS hastalarından biri fizikçi ve kozmolog Stephen Hawking’di.
Şimdiye kadar tedavisi yok
Bazı ilaçlar hastalığın ilerlemesini yavaşlatabilir. Ancak tedavisi yoktur. Bu nedenle Whiteley ve meslektaşları, yayınlarında “PEG10’un biyolojisini ALS ve PEG10’un yükseldiği diğer hastalıklar bağlamında daha iyi anlamanın, terapilerin geliştirilmesi için yeni yollar açabileceğini” umuyorlar.
Whiteley, UC Boulder Üniversitesi dergisine “PEG10’un muhtemelen bu hastalığa katkıda bulunduğu gerçeği, ALS tedavisi için yeni bir hedefimiz olabileceği anlamına geliyor” dedi. “Yaşam beklentisini birkaç aydan fazla uzatan etkili bir tedavisi olmayan korkunç bir hastalık için bu çok önemli olabilir.”
ALS Derneği, Ulusal Sağlık Enstitüleri ve US Venture Partners’ın mali desteğiyle, grubu şimdi ilgili moleküler yolları aydınlatmaya ve dönek proteini inhibe etmeye yönelik bir yaklaşım bulmaya çalışıyor. Whiteley, PEG10’un ALS için bir biyobelirteç ve teşhis yardımcısı olarak kullanılması için bir patent başvurusunda bulundu.
Eski virüsler, güncel etki
PEG10 geni bir zamanlar bir viral zarfın bir kısmını kodlamıştı. Bu tür retrovirüs genlerinin DNA’mızın %50’sini oluşturduğu tahmin edilmektedir. Retrovirüsler, genetik materyalleri olarak RNA’ya sahiptir, hücrelere bulaştıktan sonra bunu DNA’ya yazarlar, böylece hücre onu okur ve yeni virüs parçacıkları oluşturur. Örneğin HI virüsü böyle çalışır. Ancak daha eski, çoğu zaman eski retrovirüsler, genomlarının bir kısmı bizimkine dahil edildiğinde, tabiri caizse, dişlerini kaybettiler.
Genom boyunca göç edebilen retrotranspozonlar adı verilen bu DNA parçaları kalıtsaldır, ancak artık virüs parçacıkları üretmezler. Biyologların dediği gibi evcilleştirildiler. Tıpkı vahşi hayvanların evcilleştirildikten sonra artık ısırmadığı, hatta sahiplerine destek olduğu gibi, retrotranspozonlar da çeşitli işlevlerde bize hizmet eder. Plasenta oluşturma özelliklerine sahip PEG10 gibi bazı durumlarda, gelişimde evrimsel bir sıçramaya bile izin verirler.
Bununla birlikte, yanlış dokuda fazlalık da hastalığı tetikleyebilir. PEG10 buna yabancı değil: çok fazlası, embriyonik aşamada beyin gelişimini bozduğu nörolojik durum Angelman sendromuyla da bağlantılı. Aşırı üretim, karaciğer kanseri ve kronik lenfositik lösemi gibi çeşitli kanser türlerini de tetikleyebilir.
(vsz)
Haberin Sonu