| ในระยะสั้น |
|
โรคฮันติงตันซึ่งเป็นโรคทางระบบประสาทที่รุนแรงได้ก่อให้เกิดความท้าทายมากมายกับนักวิจัยจากทั่วโลก โดดเด่นด้วยการเคลื่อนไหวที่ไม่สามารถควบคุมได้ความผิดปกติทางปัญญาและปัญหาทางจิตเวชโรคทางพันธุกรรมนี้ยังคงรักษาไม่ได้จนถึงปัจจุบัน อย่างไรก็ตามด้วยความก้าวหน้าล่าสุดในชีววิทยาโมเลกุลนักวิทยาศาสตร์ได้ทำขั้นตอนสำคัญในการทำความเข้าใจกลไกพื้นฐานของโรคนี้ ด้วยการบูรณาการเทคนิคการทดลองขั้นสูงเช่นอิเล็กตรอน cryo-misscopy และการสั่นพ้องแม่เหล็กนิวเคลียร์ในสถานะของแข็งนักวิจัยสามารถถอดรหัสโครงสร้างที่ซับซ้อนของมวลรวมโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับโรคของฮันติงตัน การค้นพบเหล่านี้เปิดทางไปสู่วิธีการวินิจฉัยและการรักษาใหม่นำเสนอความหวังใหม่ให้กับผู้ป่วยและครอบครัวของพวกเขา
ต้นกำเนิดทางพันธุกรรมของโรคฮันติงตัน
โรคของฮันติงตันมีต้นกำเนิดในการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมที่เฉพาะเจาะจงการกลายพันธุ์นี้มีลักษณะโดยการขยายตัวผิดปกติของลำดับ cag trinucleotidesในยีน Huntingtin (HTT) ปรากฏการณ์นี้นำไปสู่การผลิตโปรตีนล่าสัตว์ด้วยโซ่ polyglutamin (polyq) ขยาย ส่วนขยายนี้เป็นที่มาของการก่อตัวของมวลรวม amyloid ซึ่งรบกวนการทำงานของระบบประสาท
กลุ่ม polyQ มีความไม่แน่นอนโดยเฉพาะและมีอยู่ในขั้นต้นในรูปแบบของภูมิภาคที่ไม่เป็นระเบียบภายใน อย่างไรก็ตามในขณะที่โรคดำเนินการชิ้นส่วน N-terminal ที่มีการขยายตัวของ polyQ เหล่านี้เกิดขึ้นจากความแตกแยกของโปรตีนและการประกบผิดปกติ ชิ้นส่วนเหล่านี้จะรวมกันเป็น amyloid fibrils ซึ่งเป็นลักษณะการรวมของเซลล์ของพยาธิสภาพของโรคฮันติงตัน
ความยาวของโซ่ polyq มีความสัมพันธ์โดยตรงกับอายุของการปรากฏตัวของโรค- ยิ่งโซ่นานเท่าไหร่โรคก่อนหน้านี้ก็ปรากฏตัวขึ้น ความสัมพันธ์แบบผกผันนี้เน้นความซับซ้อนและความแปรปรวนของโรคระหว่างบุคคลที่ได้รับผลกระทบ การทำความเข้าใจกลไกทางพันธุกรรมและโมเลกุลที่ต้นกำเนิดของการกลายพันธุ์นี้เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการพัฒนาการแทรกแซงเป้าหมาย
สถาปัตยกรรมที่เป็นเอกลักษณ์ของ polyq fibrils
ไฟบริลที่เกิดขึ้นจากโปรตีน polyQ มีสถาปัตยกรรมเอกพจน์ซึ่งแยกแยะพวกเขาจากอะไมลอยด์ชนิดอื่น ๆ เช่นที่เกี่ยวข้องกับโรคอัลไซเมอร์และโรคพาร์กินสัน ไฟบริลเหล่านี้มีลักษณะเป็นβ antiparallel βแผ่นและหัวใจโครงสร้างในบล็อกซึ่งทำให้พวกเขายากที่จะศึกษาด้วยเทคนิคดั้งเดิม
ต้องขอบคุณการใช้เทคนิคขั้นสูงเช่นอิเล็กตรอน cryo-microscopy และการสั่นพ้องแม่เหล็กนิวเคลียร์ในสถานะของแข็งนักวิจัยสามารถสร้างโครงสร้างอะตอมของไฟบริลเหล่านี้ใหม่ความก้าวหน้าเหล่านี้นำเสนอความเข้าใจระดับโลกเกี่ยวกับกลุ่มโปรตีนที่เป็นเอกลักษณ์เหล่านี้เน้นการต่อต้านการย่อยสลายและบทบาทของพวกเขาในพิษต่อระบบประสาท
ข้อมูลโครงสร้างโดยละเอียดพบว่า polyq fibrils มีหัวใจที่หนาแน่นปราศจากน้ำและองค์กรหลอกแบบทม. ซ้ำ ๆ แตกต่างจาก amyloid fibrils อื่น ๆ พวกเขาไม่มีรูปแบบแรงบิดที่สังเกตได้ในแผ่นขนานในการลงทะเบียน ความเป็นเอกเทศสถาปัตยกรรมนี้สะท้อนให้เห็นใน“ ซิป” ของกลูตามีนและเครื่องชั่งพันธะไฮโดรเจนที่ทำให้หัวใจของ fibrical มีเสถียรภาพ
ผลกระทบสำหรับการวินิจฉัยและการรักษา
ในความเข้าใจเชิงลึกของโครงสร้างของ polyq fibrils มีความหมายอย่างมีนัยสำคัญสำหรับการวินิจฉัยและการรักษาโรคของฮันติงตัน รูปแบบโครงสร้างที่โดดเด่นนำเสนอเป้าหมายที่เป็นไปได้สำหรับการพัฒนาแกนด์ที่มีไว้สำหรับการถ่ายภาพและการวินิจฉัย แกนด์เหล่านี้สามารถช่วยตรวจจับการก่อตัวของ in vivo fibrils ช่วยให้การวินิจฉัยก่อนหน้าและแม่นยำยิ่งขึ้น
นอกจากนี้การค้นพบเหล่านี้สามารถเป็นแนวทางในการพัฒนาสารยับยั้งการรักษาหรือโมดูเลเตอร์ที่มุ่งรบกวนการฝึกอบรมและความก้าวหน้าของไฟบริล Markus Miettinen นักวิจัยหลักของการศึกษานี้เน้นย้ำถึงความสำคัญของการทำความเข้าใจโครงสร้างของกลุ่มโปรตีนเพื่อให้เข้าใจได้ดีขึ้นว่าโปรตีนเหล่านี้ก่อให้เกิดโรคได้อย่างไรผลลัพธ์ระดับโมเลกุลใหม่เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการพัฒนาเครื่องมือวินิจฉัยและการถ่ายภาพทำให้สามารถตรวจจับและติดตามโปรตีนทางพยาธิวิทยาในผู้ป่วยได้-
นอกจากนี้ผลลัพธ์เหล่านี้อาจมีแอพพลิเคชั่นที่กว้างขึ้นในสาขาของโรคทางระบบประสาท วิธีการและเครื่องมือที่พัฒนาขึ้นเพื่อศึกษา polyq fibrils สามารถปรับให้เข้ากับโรคอื่น ๆ ที่โดดเด่นด้วยมวลรวม amyloid เช่นโรคอัลไซเมอร์หรือโรคพาร์กินสัน
ความร่วมมือทางวิทยาศาสตร์ระหว่างประเทศ
“ การตัดสินใจแบบบูรณาการของโครงสร้างอะตอมของการกลายพันธุ์ของ huntingtin exon 1 fibrils ที่เกี่ยวข้องกับโรคฮันติงตัน” โดย Markus Miettinen และคณะ การสื่อสารธรรมชาติhttps://t.co/f2mrrjojeg
- ข่าวประสาทวิทยาศาสตร์ (@neurosciencenew)8 มกราคม 2025
การศึกษาปฏิวัติเกี่ยวกับโรคของฮันติงตันเป็นไปได้ด้วยการทำงานร่วมกันของนักวิจัยจากสถาบันยุโรปต่างๆ ภายใต้การนำของ Markus Mitetinen ของมหาวิทยาลัยเบอร์เกนนักวิทยาศาสตร์จากสถาบันคอลลอยด์และอินเทอร์เฟซ Max Planck ของมหาวิทยาลัย Groningue และอื่น ๆ ได้รวมกองกำลังของพวกเขาเพื่อเอาชนะความท้าทายที่เกิดจากโรคที่ซับซ้อนนี้
การทำงานร่วมกันนี้เน้นถึงคุณค่าของวิธีการแบบสหวิทยาการในการแก้ปัญหาทางชีวภาพที่ซับซ้อน ด้วยการรวมวิธีการทดลองและเชิงทฤษฎีทีมวิจัยได้สามารถเอาชนะอุปสรรคที่ขัดขวางความเข้าใจของโครงสร้างของ polyq fibrils ได้นาน
การจัดหาเงินทุนของการวิจัยนี้มาจากฐานรากที่สนับสนุนการศึกษาเกี่ยวกับโรคของฮันติงตันโดยมีส่วนร่วมที่สำคัญจากครอบครัวที่ได้รับผลกระทบจากโรคการสนับสนุนนี้เน้นถึงบทบาทที่สำคัญของการเป็นหุ้นส่วนภาครัฐและเอกชนในความก้าวหน้าของการค้นพบทางวิทยาศาสตร์-
สู่มุมมองใหม่ในชีววิทยาโมเลกุล
แม้ว่าวัตถุประสงค์หลักของการวิจัยนี้คือโรคของฮันติงตัน แต่วิธีการและการค้นพบจากการศึกษาครั้งนี้มีการใช้งานที่อาจเกิดขึ้นได้ไกลเกินกว่า ชีววิทยาเชิงโครงสร้างเชิงบูรณาการซึ่งรวมเทคนิคการทดลองและการจำลองโมเลกุลเปิดวิธีการใหม่สำหรับการวิจัยเกี่ยวกับโรคทางระบบประสาท
เครื่องมือและเทคนิคที่พัฒนาขึ้นในระหว่างการศึกษานี้ควรอำนวยความสะดวกในการพัฒนาความก้าวหน้าใหม่ในชีววิทยาเชิงโครงสร้างปูทางสำหรับการวินิจฉัยและกลยุทธ์การรักษาที่เป็นนวัตกรรม ตัวอย่างเช่นการใช้การจำลองโมเลกุลเพื่อให้ข้อมูลการทดลองเสร็จสมบูรณ์แสดงให้เห็นถึงความก้าวหน้าที่สำคัญในความสามารถในการสร้างแบบจำลองระบบชีวภาพที่ซับซ้อนอย่างแม่นยำ
Markus Mitetinen เน้นผลกระทบที่กว้างขึ้นของงานนี้โดยสังเกตว่ามุมมองใหม่เกี่ยวกับโรคของฮันติงตันทำให้สามารถพัฒนาเครื่องมือที่ทำให้การจำลองโมเลกุลสามารถเข้าถึงได้มากขึ้นสำหรับนักวิจัยจากทั่วโลก- วิธีการแบบสหวิทยาการนี้แสดงถึงอนาคตของชีววิทยาโครงสร้างและสามารถเปิดเส้นทางใหม่สำหรับการวิจัยทางชีวการแพทย์
ในขณะที่การวิจัยกำลังดำเนินการอยู่การทำความเข้าใจกับไฟบริลที่เกี่ยวข้องกับโรคของฮันติงตันอาจทำให้เกิดความพยายามในการบรรเทาโรคอะไมลอยด์อื่น ๆ ลักษณะโครงสร้างที่แตกต่างกันของ polyq fibrils เช่นหัวใจของพวกเขาในบล็อกและการจัดเรียงของพวกเขาในแผ่น antiparallel βแผ่นสามารถใช้เป็นแบบจำลองสำหรับการศึกษาโครงสร้าง amyloid ผิดปกติอื่น ๆ ความรู้นี้มีศักยภาพในการปฏิวัติสาขาการวิจัยเกี่ยวกับโรคทางระบบประสาทโดยเสนอวิธีการใหม่ของการแทรกแซงและการรักษา
ความก้าวหน้าที่ดำเนินการในการศึกษาครั้งนี้เน้นย้ำถึงความสำคัญของการลงทุนอย่างต่อเนื่องในการวิจัยขั้นพื้นฐานและประยุกต์ โดยการเข้าใกล้กลไกระดับโมเลกุลของโรคเช่นโรคฮันติงตันนักวิทยาศาสตร์สามารถพัฒนากลยุทธ์เป้าหมายเพื่อบรรเทาความทุกข์ทรมานและปรับปรุงคุณภาพชีวิตของผู้ป่วยทั่วโลก ความพยายามร่วมกันเหล่านี้เป็นพยานถึงพลังของวิทยาศาสตร์สหวิทยาการเพื่อเอาชนะความท้าทายที่ซับซ้อนอะไรคือขั้นตอนต่อไปในการต่อสู้กับโรคทางระบบประสาทด้วยการค้นพบใหม่เหล่านี้?
คุณชอบไหม4.5/5 (30)
