Îmblânzirea proteomei bolii Huntington: Spectrometria de masă poate oferi răspunsuri

Boala Huntington

Spectrometria de masă a apărut ca un instrument analitic important pentru a înțelege mai bine mecanismele care stau la baza bolii Huntington (HD), alături de disponibilitatea crescută a modelelor de celule și animale ale bolii. Această recenzie, publicată în Jurnalul bolii Huntington, reunește și recapitulează datele din studiile majore publicate de spectrometrie de masă efectuate în cercetarea HD în ultimii 20 de ani, identificând schimbările importante care apar în HD. Autorii încurajează cercetătorii să utilizeze mai mult aceste studii pentru a accelera dezvoltarea de noi tratamente.

HD este o tulburare neurodegenerativă rară cauzată de expresia aberantă a proteinei mutante Huntingtin (HTT) care conține un tract de poliglutamină extins. Spectrometria de masă este o tehnică care există de peste un secol pentru a măsura raportul masă-încărcare al ionilor, cu toate acestea, proteinele din amestecuri complexe, cum ar fi țesuturile, nu au fost analizate în mod obișnuit până când nu au fost disponibile metode mai moderne de ionizare.

Autorii au explicat spectrometria de masă în termeni de înțeles pentru majoritatea biologilor. Deși aceste studii au oferit date copioase și utile, cercetătorii din domeniul HD nu au știut cât de multe astfel de studii au fost efectuate.

„Există mai multe avantaje ale utilizării spectrometriei de masă”, a explicat Kimberly B. Kegel-Gleason, Ph.D., MassGeneral Institute for Neurodegenerative Disease (MIND), Departamentul de Neurologie, Massachusetts General Hospital, Charlestown, MA, SUA. „În primul rând, este obiectiv - oamenii de știință nu trebuie să aibă în minte o idee preformată sau proteine ​​candidate, care eliberează experimentul preconcepțiilor noastre și ne permite să identificăm schimbări la care s-ar putea să nu ne-am fi gândit. În al doilea rând, progresele recente în hardware au făcut mai ușoară detectarea multor proteine, inclusiv a celor la niveluri foarte scăzute într-un eșantion mixt. În cele din urmă, bazele de date extinse ale genelor furnizate de secvențierea întregului genom permit acum „adnotarea” exactă sau identificarea proteinelor de interes. ”

HTT este acum cunoscut pentru a avea o mare varietate de modificări post-translaționale (PTM). La începutul anilor 2000, spectrometria de masă a fost utilizată pentru a identifica Hap40 ca parte a complexului proteic cu HTT. De asemenea, a fost folosit pentru a investiga diferența de proteomi de tip sălbatic și HD (un proteom este ansamblul de proteine ​​exprimate într-un anumit tip de celulă, țesut sau organism). În urma acestui studiu, alți câțiva anchetatori au efectuat studii de proteome întregi, atât la modelele HD umane, cât și la șoareci. Mulți cercetători au făcut acest lucru un pas mai departe pentru a investiga interacțiunea HTT (rețea de interacțiune proteină-proteină) utilizând spectrometria de masă și, de asemenea, au examinat HTT în sine pentru a identifica noi PTM.

Printre studiile analizate se remarcă 15 studii proteomice care au urmărit să determine modificările nivelurilor de expresie (punând întrebarea „câtă proteină există?”) Și cinci studii Interactom care au analizat modificările modului în care HTT interacționează cu alte proteine ​​(punând întrebarea „ HTT interacționează mai mult sau mai puțin cu proteinele? '). Aceste studii au comparat țesutul cerebral de la modele animale și țesutul de autopsie de la pacienții cu HD în comparație cu martorii. Important, trei studii au folosit lichidul coloanei vertebrale cerebrale de la controale și pacienți cu HD într-un efort de a identifica biomarkeri pentru progresia bolii. Ei evidențiază, de asemenea, patru studii care au identificat modificări post-tradiționale (markeri moleculari) pe proteina Huntingtin.

„Studiile de spectrometrie de masă de sus în jos asupra proteinei HTT produc informații extrem de interesante despre starea fosforilării și alte modificări ale HTT”, a remarcat co-autorul Connor Seeley, BS, Laboratory of Cellular Neurobiology, Department of Neurology, Massachusetts General Hospital, Charlestown, MA, SUA. Corelarea acestor proteoforme HTT cu functii ar trebui sa fie fructuoasa in identificarea mecanismelor de patologie care pot fi vizate pentru interventie.

„Până în prezent, în ciuda numărului mare de lucrări publicate, nu a existat o analiză cuprinzătoare similară axată pe rezultatele studiilor de spectrometrie de masă HD”, a comentat dr. Kegel-Gleason. „Pentru a obține aceste date importante s-a folosit o investiție substanțială în dolari pentru cercetare, dar de multe ori comunitatea mai mare nu știe cum să interpreteze concluziile sau nu știe cât de multe date există.

„Încurajăm cercetătorii să utilizeze această resursă de studii asamblate pentru a-și eficientiza propriile cercetări pentru a accelera identificarea tratamentelor noastre. Un interes special este validarea biomarkerilor în lichidul coloanei vertebrale cerebrale (LCR). Cercetătorii HD ar trebui să continue să extragă datele din aceste lucrări compilate pentru a-și sprijini descoperirile. În cele din urmă, studii suplimentare care compară controlul și CSF HD sunt justificate pentru a descoperi și dezvolta biomarkeri noi pentru aplicații clinice. ”

HD este o boală neurodegenerativă genetică fatală care determină descompunerea progresivă a celulelor nervoase din creier. Se estimează că 250,000 de persoane din Statele Unite sunt diagnosticate fie cu riscul de boală. Simptomele includ modificări ale personalității, schimbări de dispoziție și depresie, uitare și tulburări de judecată, mers nesigur și mișcări involuntare (coreea). Fiecare copil al unui părinte HD are șanse de 50% să moștenească gena. Pacienții supraviețuiesc de obicei la 10-20 de ani după diagnostic.

Dorim să vă informăm despre un alt proiect foarte interesant care ajută la câștigarea banilor în lumea modernă: Semnale de tranzacționare despre pompa de criptomonede viitoare pe Binance schimb de pe canalul Telegram secret al investitorilor. Urmăriți pe YouTube despre semnalele criptopompei și comercianții club VIP.