Редактирование болезни Паркинсона — открытие воспалительного фермента редактирования РНК
Болезнь Паркинсона (БП) — это нейродегенеративное заболевание, при котором белок α-синуклеин аномально агрегируется в клетках мозга, вызывая повреждение нейронов. Благодаря международному сотрудничеству исследователи из KAIST выявили, что редактирование РНК играет решающую роль в регуляции нейровоспаления, ключевой патологии болезни Паркинсона.
Статья опубликована в журнале Science Advances .
Исследовательская группа под руководством профессора Мине Л. Чой с кафедры мозга и когнитивных наук в сотрудничестве с Университетским колледжем Лондона (UCL) и Институтом Фрэнсиса Крика обнаружила, что фермент редактирования РНК ADAR1 играет важную роль в регуляции иммунных реакций в астроцитах, глиальных клетках , которые запускают защитные реакции в мозге, и продемонстрировала, что этот механизм критически важен для прогрессирования болезни Паркинсона.
Исследовательская группа профессора Чоя создала модель совместного культивирования, состоящую из астроцитов и нейронов, полученных из стволовых клеток , полученных от пациентов с болезнью Паркинсона, с целью изучения воспалительных реакций иммунных клеток мозга. Затем они обработали модель агрегатами α-синуклеина, которые, как известно, вызывают болезнь Паркинсона, и проанализировали, как изменились воспалительные реакции иммунных клеток .
Они обнаружили, что ранние патологические формы α-синуклеина, известные как олигомеры, активировали путь Toll-подобного рецептора, который действует как датчик опасности в астроцитах, а также путь ответа интерферона, иммунную сигнальную сеть, которая борется с вирусами и патогенами. В ходе этого процесса фермент редактирования РНК ADAR1 был экспрессирован и преобразован в изоформу с измененной структурой и функцией белка.
Экспериментальный дизайн и индукция воспалительного ответа в астроцитах после обработки олигомерами α-синуклеина (аномально свернутые фрагменты белка). Кредит: Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adp8504
Примечательно, что активность редактирования РНК ADAR1, которая обычно функционирует для регулирования иммунных реакций во время вирусных инфекций путем преобразования аденозина (A) в инозин (I) посредством процесса, известного как редактирование РНК A-to-I, была аномально сосредоточена на генах, вызывающих воспаление, а не функционировала в нормальных условиях. Это явление наблюдалось не только в моделях нейронов, полученных от пациентов, но и в посмертных тканях мозга реальных пациентов с болезнью Паркинсона.
Это напрямую доказывает, что нарушение регуляции редактирования РНК вызывает хронические воспалительные реакции в астроцитах, что в конечном итоге приводит к нейрональной токсичности и патологическому прогрессированию.
Это исследование важно тем, что оно вновь выявило регуляцию редактирования РНК в астроцитах как ключевой механизм нейровоспалительных реакций. В частности, оно предполагает, что ADAR1 может служить новой генетической мишенью для лечения болезни Паркинсона.
При лечении олигомерами α-синуклеина, возбудителем болезни Паркинсона, редактирование РНК A-to-I индуцируется для изменения генетической информации посредством ADAR в глиальных клетках, дифференцированных из стволовых клеток пациента, что подтверждает, что α-синуклеин, вероятно, связан с прогрессированием болезни Паркинсона посредством редактирования РНК. Кредит: Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adp8504
Также следует отметить, что исследование отразило реальные патологические характеристики пациентов с помощью точных моделей заболеваний головного мозга на основе индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, специфичных для пациента.
Профессор Мине Л. Чой заявила: «Это исследование демонстрирует, что регулятор воспаления, вызванного агрегацией белков, действует на новом уровне редактирования РНК, предлагая совершенно иную терапевтическую стратегию по сравнению с существующими подходами к лечению болезни Паркинсона».
Она также подчеркнула: «Технология редактирования РНК может стать важным поворотным моментом в разработке методов лечения нейровоспаления».