جهش ژنتیکی تازه کشف شده از بیماری پارکینسون محافظت می کند و امیدی برای درمان های جدید ایجاد می کند

بر اساس مطالعه جدید دانشکده پیری لئونارد دیویس USC، یک جهش ژنتیکی ناشناخته در یک پروتئین کوچک محافظت قابل توجهی در برابر بیماری پارکینسون ایجاد می کند و مسیر جدیدی را برای کشف درمان های بالقوه ارائه می دهد.

این نوع، واقع در یک میکروپروتئین میتوکندریایی به نام SHLP2، بسیار محافظت کننده در برابر بیماری پارکینسون است. احتمال ابتلا به این بیماری در افراد مبتلا به این جهش به نصف افرادی است که ناقل آن نیستند. شکل متفاوت این پروتئین نسبتاً نادر است و عمدتاً در افراد اروپایی تبار یافت می شود.

یافته ها در مجله ظاهر می شوند روانپزشکی مولکولی.

اولین بار توسط پینچاس کوهن در مدرسه لئونارد دیویس USC در سال 2016 کشف شد، SHLP2 در میتوکندری سلول ساخته شده است. تحقیقات قبلی از آزمایشگاه کوهن نشان داد که SHLP2 با محافظت در برابر بیماری‌های مرتبط با پیری از جمله سرطان و اینکه سطوح میکروپروتئین در بیماران مبتلا به بیماری پارکینسون تغییر می‌کند، مرتبط است. هنگامی که بدن تلاش می کند با آسیب شناسی بیماری پارکینسون مقابله کند، افزایش می یابد، اما اغلب با پیشرفت بیماری تولید اضافی نمی کند.

این جدیدترین یافته بر اساس تحقیقات قبلی تیم USC ​​در میتوکندری است و نشان دهنده پیشرفت در تلاقی علم طول عمر، سلامت دقیق و کشف میکروپروتئین است.

کوهن، استاد پیرشناسی، پزشکی و علوم زیستی و نویسنده ارشد این مطالعه گفت: «این مطالعه درک ما را از این که چرا مردم ممکن است به پارکینسون مبتلا شوند و چگونه می‌توانیم درمان‌های جدیدی برای این بیماری ویرانگر ایجاد کنیم، افزایش می‌دهد.» همچنین، از آنجایی که بیشتر تحقیقات روی ژن‌های کدکننده پروتئین در هسته انجام می‌شود، بر اهمیت کاوش میکروپروتئین‌های مشتق شده از میتوکندری به عنوان رویکردی جدید برای پیشگیری و درمان بیماری‌های پیری تاکید می‌کند.

برای این مطالعه، نویسنده اول Su-Jeong Kim، استادیار تحقیقات پیری شناسی در مدرسه لئونارد دیویس USC، یک سری آزمایش را رهبری کرد که از خط لوله کشف میکروپروتئین توسعه یافته در آزمایشگاه استفاده کرد که با تجزیه و تحلیل داده های بزرگ برای شناسایی شروع می شود. انواع دخیل در بیماری هزاران نفر از افراد مورد مطالعه انسانی از مطالعه بهداشت و بازنشستگی، مطالعه سلامت قلب و عروق، و مطالعه قلب فرامینگهام برای نوع SHLP2 غربالگری شدند.

با مقایسه انواع ژنتیکی در DNA میتوکندری در بیماران مبتلا به بیماری پارکینسون و در گروه کنترل، محققان یک نوع بسیار محافظت کننده را یافتند که در 1٪ از اروپایی ها یافت می شود که خطر ابتلا به بیماری پارکینسون را دو برابر، به 50٪ از میانگین کاهش می دهد.

سپس، آنها نشان دادند که این نوع طبیعی منجر به تغییر در توالی اسید آمینه و ساختار پروتئین SHLP2 می شود. این جهش – یک پلی مورفیسم تک نوکلئوتیدی (SNP) یا تغییر به یک حرف واحد از کد ژنتیکی پروتئین – اساساً یک نوع “به دست آوردن عملکرد” ​​است که با بیان بالاتر SHLP2 مرتبط است و همچنین میکروپروتئین را پایدارتر می کند. . با توجه به یافته‌های آنها، نوع SHLP2 در مقایسه با نوع رایج‌تر، پایداری بالایی دارد و محافظت بیشتری در برابر اختلال عملکرد میتوکندری ارائه می‌کند.

تیم تحقیقاتی توانست از تکنیک های طیف سنجی جرمی هدفمند برای شناسایی حضور پپتید کوچک در نورون ها استفاده کند و دریافت که SHLP2 به طور خاص به آنزیمی در میتوکندری به نام کمپلکس میتوکندری 1 متصل می شود. این آنزیم برای زندگی ضروری است و کاهش عملکرد آن مرتبط است. نه تنها به بیماری پارکینسون، بلکه برای سکته مغزی و حملات قلبی.

افزایش پایداری نوع SHLP2 به این معنی است که میکروپروتئین با ثبات بیشتری به کمپلکس میتوکندری 1 متصل می شود، از کاهش فعالیت آنزیم جلوگیری می کند و در نتیجه اختلال عملکرد میتوکندری را کاهش می دهد. بر اساس این مطالعه، مزایای شکل جهش یافته SHLP2 در هر دو آزمایش آزمایشگاهی در نمونه‌های بافت انسانی و همچنین در مدل‌های موش مبتلا به بیماری پارکینسون مشاهده شد.

کیم گفت: «داده‌های ما اثرات بیولوژیکی یک نوع ژن خاص و مکانیسم‌های مولکولی بالقوه را نشان می‌دهد که این جهش ممکن است خطر ابتلا به بیماری پارکینسون را کاهش دهد.» این یافته‌ها ممکن است توسعه درمان‌ها را راهنمایی کند و نقشه‌ای برای درک سایر جهش‌های موجود در میکروپروتئین‌های میتوکندری ارائه دهد.»

نویسندگان همکار عبارتند از برندان میلر، نیکلاس جی هارتل، ریکاردو رامیرز دوم، رجینا گونزالس برانیف، نافادا لیلاپراچاکول، امی هوانگ، یوژو وانگ، تالیدا ام آرپاونگ، آیلین ام. کریمینز، کلوین ین، جیزل ام. و نیکلاس آ. گراهام از USC; پنگلونگ وانگ و چونیو لیو از موسسه ملی قلب، ریه و خون، موسسه ملی سلامت؛ و Xianbang Sun و Daniel Levy از دانشگاه بوستون.