Мышечная дистрофия, которой страдают около 250 000 человек в Соединенных Штатах, возникает, когда поврежденная мышечная ткань заменяется фиброзной, костной или жировой тканью и теряет функцию. В то время как ученые определили один белок, дистрофин, как важный компонент для лечения болезни, другая часть загадки ускользнула от ученых в течение последних 14 лет. Теперь один ученый из Университета Миссури и его команда определили местоположение генетического материала, ответственного за молекулярное соединение, жизненно важное для лечения болезни.
Мышечная дистрофия Дюшенна (МДД), поражающая преимущественно мужчин, является наиболее распространенным типом мышечной дистрофии. Пациенты с мышечной дистрофией Дюшенна имеют мутацию гена, которая нарушает выработку дистрофина. Отсутствие дистрофина запускает цепную реакцию, которая в конечном итоге приводит к дегенерации и гибели мышечных клеток. Предыдущее исследование Dongsheng Duan, доцента молекулярной микробиологии и иммунологии, обнаружило потенциальный метод доставки для замены мутировавших генов здоровыми генами. После замены этих генов Дуан заметил, что выработка дистрофина возобновляется у животных с мышечной дистрофией.
Однако, хотя дистрофин жизненно важен для развития мышц, белок также нуждается в нескольких "помощники" для поддержания мышечной ткани. Один из них "помощник" молекулярные соединения – это nNOS, которая производит оксид азота. Это важно для мышц, которые задействованы во время высокоинтенсивных движений, таких как упражнения.
"Когда вы тренируетесь, сокращаются не только мышцы, но и кровеносные сосуды," Дуан сказал. "nNOS важен, потому что он производит оксид азота, который расслабляет кровеносные сосуды, помогая поддерживать мышцы с здоровым кровоснабжением. Если кровь не достигает мышечных клеток, они рано или поздно умрут. У пациентов с МДД это означает, что заболевание будет прогрессировать, поскольку мышечные клетки заменяются фиброзной, костной или жировой тканью."
С 1994 года исследователи знали о важности nNOS, но не смогли определить, как продуцировать nNOS в дистрофической мышце или мышце, в которой отсутствует дистрофин. Многие ученые безуспешно пытались разгадать эту загадку. В своем последнем исследовании, опубликованном в понедельник в The Journal of Clinical Investigation, Дуан и его команда определили местоположение генетического материала, ответственного за производство nNOS.
После идентификации генетического материала Дуан и его команда создали серию новых генов дистрофина. В своем исследовании они использовали дистрофических мышей, чтобы проверить эффективность этих новых генов. После генетической коррекции мышей новым геном дистрофина команда Дуана обнаружила, что отсутствующий nNOS теперь восстанавливается в дистрофической мышце. Мыши, получившие новый ген, не испытали мышечного повреждения или усталости после упражнений.
"С этим новым открытием мы раскрыли давнюю загадку мышечной дистрофии Дюшенна," Дуан сказал. "Это изменит наш подход к генной терапии пациентов с МДД в будущем. С помощью этого исследования мы наконец нашли генетический материал, который может полностью восстановить все функции, необходимые для исправления дистрофической мышцы и превращения ее в нормальную мышцу."
Источник: Университет Миссури-Колумбия