科学家开发出 RNA 靶向策略来修复 ALS 和痴呆症的遗传原因

导读 佛罗里达大学 (UF) 斯克里普斯生物医学研究中心的科学家开发了一种潜在药物,用于治疗肌萎缩侧索硬化和痴呆症的主要原因,该药物通过消除

佛罗里达大学 (UF) 斯克里普斯生物医学研究中心的科学家开发了一种潜在药物,用于治疗肌萎缩侧索硬化和痴呆症的主要原因,该药物通过消除致病的 RNA 片段起作用。该化合物在实验室中恢复了神经元的健康,并拯救了患有这种疾病的小鼠。

本周的科学期刊《美国国家科学院院刊》描述了这种潜在的药物。首席发明人、UF Scripps 化学系主任 Matthew Disney 博士教授说,它被设计成药丸或注射剂。重要的是,实验表明该化合物足够小,可以穿过血脑屏障,这是其他方法未能清除的障碍,他说。

肌萎缩侧索硬化症 (ALS) 会逐渐破坏控制肌肉的神经元,导致肌肉流失加剧并最终导致死亡。该突变是遗传性 ALS 的主要原因,被称为“C9 开放阅读框 72”或 C9orf72。这种突变还会导致一种形式的额颞叶痴呆,这是一种导致大脑额叶和颞叶萎缩的脑部疾病,导致人格、行为和言语发生变化,最终导致死亡。

C9orf72 突变的特点是在 9 号染色体上扩展了六个遗传密码“字母”GGGGCC 的重复,可以复制 65 到数万次。当这种突变的 RNA 片段存在时,它会导致产生有毒蛋白质,这些蛋白质会使受影响的神经元生病并最终死亡。迪斯尼实验室开发的化合物以携带这些遗传指令的 RNA 为目标,从而防止有毒蛋白质在细胞中组装。

“该化合物通过结合并利用自然细胞过程来发挥作用,通过提醒细胞的降解机制将其作为废物处理来消除引起疾病的 RNA,”迪斯尼说。

他补充说,这种方法可能适用于其他无法治愈的神经系统疾病,其中有毒 RNA 在其中发挥作用。

该论文的第一作者是 Jessica Bush,她是 UF Scripps 斯卡格斯化学与生物科学研究生院的研究生,在迪士尼实验室工作。其他合著者包括杰克逊维尔梅奥诊所的 Leonard Petrucelli 博士和 Raphael Benhamou,前迪士尼实验室博士后研究员,现在耶路撒冷希伯来大学任教。

“这是从 Scripps Research 的 Calibr 库中的大量化合物中鉴定出来的,该库由 11,000 种药物样分子组成,”Bush 说。

从最初的筛选中,他们确定了 69 种抑制有毒 C9 突变翻译的化合物。然后,他们根据大小、重量、结构和其他因素消除那些不能穿过血脑屏障的化合物,从而进一步改进这些化合物。这产生了 16 种候选化合物,其中一种根据其效力和结构简单性被选中用于进一步改进。