Gây ra bệnh, được hiển thị bằng màu đỏ , tương tác với ribosome, được hiển thị bằng màu xanh lục, trong một tế bào thần kinh thể vân. Hạt nhân có màu xanh lam. Nhà cung cấp hình ảnh: Nicolai Urban của Viện Khoa học Thần kinh Max Planck ở Sao Mộc, Florida.

Năm 1993, các nhà khoa học phát hiện ra rằng một gen đột biến duy nhất, HTT, gây ra bệnh Huntington, làm dấy lên hy vọng chữa khỏi nhanh chóng. Tuy nhiên, ngày nay vẫn chưa có phương pháp điều trị nào được chấp thuận.

Một khó khăn là sự hiểu biết hạn chế về cách thức Huntingtin đột biến gây protein ra cái chết của tế bào não khoa học thần kinh, Srinivasa Subramaniam – Tiến sĩ tại Scripps Research, Florida, cho biết. Trong một nghiên cứu mới được công bố trêntạp chí Nature Communicationshôm thứ Sáu, nhóm của Subramaniam đã chỉ ra rằng protein Huntingtin bị đột biến làm chậm máy tạo protein của tế bào não, được gọi là ribosome.

Subramaniam nói: “Ribosome phải tiếp tục di chuyển để xây dựng các protein, nhưng trong bệnh Huntington, ribosome bị chậm lại. Sự khác biệt có thể chậm hơn hai, ba, bốn lần. Điều này là vấn đề.”

Mỗi tế bào chứa hàng triệu ribosome, tất cả đều quay cuồng và sử dụng thông tin di truyền để tập hợp các axit amin và tạo ra protein. Subramaniam nói rằng sự suy giảm hoạt động của chúng cuối cùng sẽ tàn phá tế bào.

Ông nói: “Không thể để tế bào sống sót nếu không sản xuất protein.

Subramaniam cho biết, khám phá của nhóm có được nhờ những tiến bộ gần đây trong công nghệ theo dõi bản dịch gen. Các kết quả cho thấy một lộ trình mới để phát triển phương pháp trị liệu, và có những tác động đối với nhiều bệnh thoái hóa thần kinh, trong đó sự ngừng trệ của ribosome dường như đóng một vai trò nào đó.

Bệnh Huntington ảnh hưởng đến khoảng 10 người trên 100.000 người ở Hoa Kỳ. Nguyên nhân là do quá nhiều lần lặp lại di truyền của ba khối cấu tạo DNA. Được biết đến với các chữ cái CAG, viết tắt của cytosine, adenine và guanine, 40 hoặc nhiều hơn trong số này lặp lại trong gen HTT gây ra bệnh thoái hóa não, cuối cùng gây tử vong. Sự lặp đi lặp lại càng nhiều, các triệu chứng triệu chứng khởi phát càng sớm, bao gồm rối loạn hành vi, khó cử động và giữ thăng bằng, yếu và khó nói và khó ăn. Các triệu chứng là do sự thoái hóa của mô não bắt đầu ở một vùng được gọi là thể vân, sau đó lan rộng. Thể vân là vùng nằm sâu trong trung tâm của não bộ điều khiển chuyển động tự nguyện và đáp ứng với sự khen thưởng của xã hội.

Đối với các thí nghiệm của họ, các nhà khoa học đã sử dụng các tế bào vân được thiết kế để có ba mức độ lặp lại CAG khác nhau trong gen HTT. Họ đánh giá tác động của việc lặp lại CAG bằng công nghệ gọi là Ribo-Seq, viết tắt của cấu hình dấu chân ribosome toàn cầu có độ phân giải cao, cộng với mRNA-seq, một phương pháp cho phép chụp nhanh gen nào đang hoạt động và gen nào không có trong một ô tại một thời điểm nhất định.

Các nhà khoa học phát hiện ra rằng trong các tế bào của Huntington, quá trình dịch mã của nhiều, không phải tất cả, protein đều bị chậm lại. Để xác minh phát hiện này, họ đã chặn của tế bào khả năng tạo ra protein Huntingtin đột biến, đồng thời nhận thấy tốc độ di chuyển của ribosome và tổng hợp protein tăng lên. Họ cũng đánh giá mức độ ảnh hưởng của đột biến đối với quá trình dịch mã của các gen protein Huntingtin khác và loại trừ khả năng một protein liên kết ribosome khác, Fmrp, có thể gây ra hiệu ứng chậm lại.

Các thí nghiệm tiếp theo cung cấp một số manh mối về cách thức protein Huntingtin đột biến can thiệp vào hoạt động của ribosome. Họ nhận thấy nó liên kết trực tiếp với protein ribosom và quá trình lắp ráp ribosom, và không chỉ ảnh hưởng đến tốc độ tổng hợp protein mà còn ảnh hưởng đến mật độ ribosom trong tế bào.

Subramaniam nói vẫn còn nhiều câu hỏi, nhưng tiến bộ này đưa ra một hướng mới để giúp đỡ những người mắc bệnh Huntington.

Subramaniam nói: “Ý tưởng rằng ribosome có thể ngừng hoạt động trước khi lặp lại CAG là điều mà mọi người đã dự đoán. Chúng tôi có thể chứng minh rằng nó ở đó”. “Có rất nhiều công việc bổ sung cần được thực hiện để tìm ra cách lặp lại CAG ngăn chặn ribosome, và sau đó có lẽ chúng ta có thể sản xuất thuốc để chống lại nó.”

(Nguồn Medicalxpress.com)