Egy új technika magyarázatot ad egy gyomirtó és a Parkinson kór kialakulásának kapcsolatára

A Northwestern Egyetem kutatói egy innovatív gén szerkesztő technika felhasználásával azonosították a géneket, amik a Parkinson kór kialakulásához vezethetnek, azoknál akik paraquat-nak – egy gyomirtásra használt vegyületnek –  voltak kitéve.

A kutatás, ami az új CRISPR-Cas9 gén szerkesztő technikát használja megmutatja, hogy lehetséges genetikai módszerekkel is megvizsgálni a biológiai oxidációs stresszt.

A paraquat használatát, ami az oxidációs stressz hatására sejthalálhoz vezet, már betiltották az EU-ban és az USA-ban is csak korlátozottan használható, azonban a vegyületet még mindig széles körben használják Ázsiában és a fejlődő világban. A paraquat lenyelése tüdőfibrózis vagy akár halálhoz is vezethet, viszont ezeken felül egy 2011-es tanulmány a szer munkaköri használatát kapcsolatba hozta a Parkinson kór kialakulásával, ezzel felélesztve a vegyület emberekre gyakorolt hatásának kutatását.

Egy korábbi kutatás szerint Parkinson-kór kialakulásának a fő oka az, hogy a dopamin neuronok elveszítik funkciójukat az agy bizonyos területein. A neuronoknak ezen fajtája ismerten érzékeny az oxidációs stresszel szemben, ami miatt a több vezető tudós is arra a következtetésre jutott, hogy a paraquat az oxidációs stresszen keresztül növeli meg a betegség kialakulásának kockázatát.

“A paraquat rengeteg oxidánst hoz létre. Természetesen ezek a dopaminerg neuronok lesznek a legjobban érzékenyek a sérülésre,” mondta Navdeep Chandel, a tanulmány rangidős szerzője.

Azonban a mechanizmus amivel a paraquat oxidánsokat hoz létre eddig ismeretlen volt.

A kutató csapat egy CRISPR-Cas9 pozitív kiválasztásos szűrést végezett, amiben több ezer sejtet hoztak létre, aminél mind egy-egy sejt működését kapcsolták ki.

“Úgy gondoltuk, hogy egy anyagcsere fehérje lesz amivel a paraquat aktiválja az oxidánsok termelését,” mondta Chandel. “Így a munkákat a 3000 anyagcsere fehérjét kódoló génre korlátoztuk ahelyett, hogy az emberi sejtek teljes 18000 – 20000-es génállományát vizsgáltuk volna.”

A sejteket paraquat-nek tették ki, ami a sejtek nagy részének a halálához vezetett. Azonban a túlélőknél hiányzó gének lehetővé tették számukra, hogy túléljék a paraquat-et, ami arra utal, hogy ezek a gének okozhatják a vegyület mérgező tulajdonságát.

A kutatók a hatást három génre vezették vissza – POR, ATP7A és SLC45A4. A POR, egy fehérje az endoplazmatikus retikulumban és ez a fehérje lehet a oxidáció fő forrása. Ezeknek a géneknek az ismerete segíthet abban is, hogy azonosítsák a paraquat-től kifejezetten nagy veszélyben lévő embereket.

“Bizonyos génmutációkkal rendelkező emberek nagyobb mennyiségű ilyen génnel is rendelkezhetnek. Ők például nagyon érzékenyek lehetnek a paraquat mérgezésre, amíg egy farmon dolgoznak,” mondta Chandel.

Azonban a tanulmány legfontosabb üzenete az lehet, hogy bizonyítja, hogy ilyen módszerekkel is vizsgálható a biológiai oxidációs stressz.

A POR-t már korábbi kutatások is gyanúba keverték, azonban a bizonyítékok nagy része a mitokondria felé mutatott, ami nem jelentett egyértelmű magyarázatot a problémára.

“Most már letesztelhetjük az oxidációs stresszek okozó hatóanyagok hogyan működnek,” mondta Chandel. “Az írás igazi szépsége, azonban a CRISPER technológia által elérhetővé tett elfogulatlan genetikai szűrések.”

A kutatók szerint az oxidációs stressz vizsgálatának még nagy haszna lehet a jövőben, többek között olyan gyógyszerek fejlesztésénél, amik az oxidációs stressz segítségével küzdenek a rákos sejtek ellen, amíg az egészséges sejteket békén hagyják.

“Az oxidációs stressz biológiája még mindig egy rejtély,” mondta Chandel.

Forrás: nature.com

Szerkesztő: arsratio

Oszd meg

Hozzászólás küldése

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöljük.