Ученые выявили связь между древней вирусной ДНК и восприимчивостью к нейродегенеративным заболеваниям, таким как рассеянный склероз и боковой амиотрофический склероз.
Определив конкретные HERV в геноме, исследование открывает путь к новым терапевтическим подходам, направленным на эти вирусные элементы.
Древняя вирусная ДНК и риск развития нейродегенеративных заболеваний
Новое исследование, проведенное в Королевском колледже Лондона, выявило связь между древней вирусной ДНК, встроенной в геном человека, и генетическим риском развития двух основных заболеваний, поражающих центральную нервную систему.
Исследование, проведенное в сотрудничестве с Northwell Health, было посвящено эндогенным ретровирусам человека (HERVs) - остаткам древних вирусных инфекций, которые стали постоянной частью нашей ДНК. Используя передовые геномные методы, исследователи выявили специфические паттерны экспрессии HERV, связанные с рассеянным склерозом и боковым амиотрофическим склерозом (также известным как болезнь двигательных нейронов). Полученные результаты позволяют предположить, что вирусные элементы в нашей ДНК могут способствовать развитию этих нейродегенеративных заболеваний.
Нейродегенеративные заболевания характеризуются прогрессирующей дегенерацией и потерей нейронов, что приводит к ухудшению структуры и функций нервной системы. Рассеянный склероз - одно из самых распространенных нейродегенеративных заболеваний, поражающих молодых взрослых, и более a hundred and fifty 000 человек в Великобритании живут с этим заболеванием всю жизнь. Боковой амиотрофический склероз встречается реже, примерно в five 000 случаев в Великобритании, и он связан с более тяжелым прогнозом.
Новаторские открытия в области неврологических исследований
Исследование, опубликованное в журнале Brain, Behavior, and Immunity, знаменует собой важный прогресс в понимании сложной генетической архитектуры нейродегенеративных заболеваний. В то время как предыдущие исследования намекали на связь между HERVs и этими заболеваниями, это одно из первых, которое точно указывает на конкретные HERVs, связанные с предрасположенностью к заболеваниям.
«Наши результаты убедительно доказывают, что конкретные вирусные последовательности в нашем геноме способствуют риску развития нейродегенеративных заболеваний», - говорит доктор Родриго Р. Р. Дуарте, один из ведущих авторов исследования и научный сотрудник Института психиатрии и психологии (IoPPN) Королевского колледжа Лондона. «Эти последовательности - не просто статичные окаменелости, возникшие в результате древних вирусных инфекций, они должны активно влиять на работу мозга так, как мы только начинаем понимать».
Исследователи проанализировали данные сотен образцов мозга, чтобы выявить связь между экспрессией HERV и генетическими факторами риска развития четырех нейродегенеративных заболеваний: болезни Паркинсона, болезни Альцгеймера, бокового амиотрофического склероза и рассеянного склероза. Они выявили надежную сигнатуру HERV на хромосоме 12q14 (MER61_12q14.2), связанную с боковым амиотрофическим склерозом, и еще одну на хромосоме 1p36 (ERVLE_1p36.32a), связанную с рассеянным склерозом. Эти вирусные последовательности, по-видимому, участвуют в гомофильной клеточной адгезии - процессе, необходимом для коммуникации между клетками в мозге. Для болезней Альцгеймера и Паркинсона устойчивых сигнатур не обнаружено, хотя авторы подчеркивают, что более масштабные исследования могут выявить новые ассоциации в будущем.
Роль HERVs в прогрессировании заболевания
Поскольку глобальное бремя нейродегенеративных заболеваний продолжает расти - в настоящее время ими страдают более 50 миллионов человек по всему миру, а к 2050 году их число, по прогнозам, увеличится почти втрое, - эти открытия открывают перспективные направления для будущих исследований и разработки методов лечения. Это открытие открывает новые возможности для терапевтических вмешательств, направленных на HERVs. Исследователи надеются, что более глубокое понимание того, как эти вирусные элементы вызывают заболевания, поможет разработать новые методы лечения, способные смягчить последствия нейродегенеративных заболеваний.
«Используя большой генетический массив данных и новую систему анализа, это исследование позволяет точно определить, какие именно HERV играют важную роль в повышении восприимчивости к нейродегенеративным заболеваниям», - сказал доктор Тимоти Р. Пауэлл, соавтор исследования и старший преподаватель трансляционной генетики и нейронаук в Королевском университете IoPPN. «Теперь нам необходимо лучше понять, как эти HERVS влияют на работу мозга, и может ли воздействие на HERVs предложить новые терапевтические возможности».