Новое инновационное исследование показало, что активность различных версий генов, экспрессируемых в мозге, связана с накоплением белка тау, который является отличительным признаком болезни Альцгеймера.

В исследовании Медицинской школы Университета Эксетера использовалась новая технология секвенирования с «длинным считыванием» для углубления понимания того, как гены экспрессируются в мозге, что позволило выявить потенциальные новые цели для разработки препаратов для лечения деменции.

В нашей последовательности ДНК закодировано около 20 000 генов, но каждый ген может быть выражен во многих различных версиях — или изоформах — которые генерируются в процессе, называемом «альтернативный сплайсинг». Этот процесс может производить множество изоформ экспрессируемого гена путем склеивания различных частей кодирующей последовательности в различных комбинациях.

В исследовании, опубликованном в Nature Communications, команда Эксетера использовала генетическое секвенирование с длинными считываниями в сочетании с новыми инструментами анализа данных, которые они создали. Статья называется «Секвенирование транскриптов с длинными считываниями выявляет дифференциальную изоформную экспрессию в энторинальной коре в трансгенной модели патологии тау».

Новая технология позволяет считывать более крупные и сложные последовательности генетического материала за один раз, чем когда-либо прежде. Это позволило команде составить карту разнообразия изоформ в мозге мышей, адаптированных для переноса человеческой мутантной формы белка тау, в мельчайших подробностях на сегодняшний день.

Помимо обнаружения сотен новых изоформ генов, известных своей причинной ролью в болезни Альцгеймера , они обнаружили специфические изоформы, связанные с накоплением тау.

Затем они смогли показать, что многие из изоформ, обнаруженных у мышей, были дифференциально выражены в тканях от доноров-людей, умерших от болезни Альцгеймера, что показывает, что открытия актуальны для человеческого мозга . Эта работа была поддержана исследовательским грантом от Alzheimer\’s Research UK.

Исследование основано на предыдущей работе группы, в ходе которой были обнаружены тысячи новых изоформ в мозге, связанных с широким спектром заболеваний.

Профессор Джонатан Милл из Медицинской школы Университета Эксетера, старший автор статьи, сказал: «Это невероятно захватывающее исследование, которое дает нам гораздо больше информации о том, как гены, участвующие в деменции, экспрессируются в мозге, и открывает потенциальные новые лекарственные мишени для лечения болезни Альцгеймера, которые однажды смогут отключить механизм накопления тау».

«Чем больше мы узнаем о том, как гены болезни Альцгеймера экспрессируются в мозге, тем больше мы понимаем, как много еще предстоит открыть, и эта статья является значительным шагом на этом пути».

Ведущий автор исследования, доктор Си Кей Леунг из Медицинской школы Эксетерского университета, сказал: «Достижения в области технологий позволяют нам более подробно, чем когда-либо, отображать молекулярные изменения в мозге».

«Благодаря этому мы узнаем, что сложный путь экспрессии генов является ключевым в развитии болезни Альцгеймера и может также содержать ключ к новым методам лечения. Мы сделали наш аналитический конвейер доступным в качестве ресурса для сообщества, чтобы стимулировать дальнейшие исследования в этой области».