Neki slučajevi Parkinsonove bolesti izravno su uzrokovani genetskim mutacijama, ali ti su slučajevi rijetki. Otprilike 80 posto slučajeva nema poznati uzrok, i iako postoje neki geni koji mogu malo povećati rizik pojedinca od razvoja bolesti, biološki utjecaj ovih gena ostaje nejasan.
"Ova studija nudi novi pristup razumijevanju većine slučajeva Parkinsonove bolesti, "rekao je Bin Zhang, Doktor znanosti, Profesor genetike i genomskih znanosti na Institutu za podatkovnu znanost i genomsku tehnologiju Icahn i direktor Centra za modeliranje transformativnih bolesti Mount Sinai na Medicinskom fakultetu Icahn na planini Sinaj. "Strategija ne otkriva samo nove pokretače, ali također pojašnjava funkcionalni kontekst poznatih gena faktora rizika za Parkinsonovu bolest. "
Zhang i njegov tim prvobitno su razvili MGNA metodu za istraživanje molekularnih mehanizama Alzheimerove bolesti. Budući da je ta studija objavljena prije otprilike šest godina, značajno su poboljšali tehniku financiranjem Nacionalnog instituta za zdravlje (NIH)/Nacionalnog instituta za starenje (NIA) Partnerstvo za ubrzavanje lijekova - Alzheimerova bolest (https:/
Ovaj pristup analize više razina mreže moćan je način za seciranje molekularnih mehanizama složenih bolesti poput Alzheimerove bolesti. Uzbudljivo je vidjeti da AMP-AD može pružiti nove mehaničke uvide u Parkinsonovu bolest koji bi mogli dovesti do novih terapijskih mogućnosti. "
Suzana Petenska, Doktor znanosti, programski direktor programa AMP-AD Target Discovery u NIA-i, koji je sufinancirao studiju
Nažalost, ne postoje skupovi podataka o ekspresiji gena koji se temelje na dovoljno velikom broju informativnih uzoraka mozga od Parkinsonovih pacijenata kako bi moćna MGNA bila učinkovita. Umjesto toga, istraživači su kombinirali podatke iz osam različitih studija koje su uključivale postmortalne analize substantia nigra-dijela mozga koji je najviše pogođen Parkinsonovom bolešću. Time je tim dobio veći skup podataka od ukupno 83 pacijenata, koju su zatim usporedili sa 70 kontrola koje nisu imale Parkinsonovu bolest.
Primjena MGNA na kombinirani skup podataka, znanstvenici su identificirali niz ključnih regulatora genske mreže koji nikada prije nisu bili povezani s bolešću.
Sljedeći, udružili su se sa Zhenyu Yueom, Doktor znanosti, Profesor neurologije i neuroznanosti na Medicinskom fakultetu Icahn i ravnatelj temeljnih i translacijskih istraživanja poremećaja kretanja, čiji rad podržavaju NIH Udall centri izvrsnosti za istraživanje Parkinsonove bolesti, za eksperimentalnu provjeru nalaza na miševima. Odlučili su testirati učinke STMN2, gen koji je analizom identificiran kao ključni regulator Parkinsonove molekularne mreže. Gen je normalno izražen u neuronima koji proizvode dopamin, neurotransmiter koji je iscrpljen u supstanci nigri Parkinsonovih pacijenata.
Kako bi se ispitao njezin utjecaj na Parkinsonovu bolest, Dr. Yue i njegov tim srušili su gen STMN2 u crnoj substanci miševa. RNK sekvenciranje pokazalo je da je smanjenje STMN2 dovelo do regulacije devet gena koji su prethodno bili povezani s bolešću. Miševi su razvili patologije slične Parkinsonovoj, poput degeneracije dopaminergičkih neurona u substanci nigri i povećanja koncentracije otrova, modificirani protein α-sinukleina, oboje se smatraju obilježjima bolesti. Dodatno, miševi su se borili s motoričkim zadacima poput održavanja ravnoteže na štapu, što ukazuje na prekid kontrole njihove motoričke funkcije.
Unatoč činjenici da je tim uspio stvoriti dovoljno veliku veličinu uzorka za primjenu analize više razina mreže, znanstvenici su naglasili da je 83 pacijenata još uvijek relativno mali broj i da bi se rezultati trebali potvrditi u većim studijama. Još, "Rad otvara novi put za proučavanje bolesti, "rekao je dr. Yue." Novi geni koje smo identificirali sugeriraju da bi se novi putevi trebali smatrati potencijalnim ciljevima za razvoj lijekova, osobito za idiopatske Parkinsonove slučajeve. "