Şîna metîlenê û ALS: berawirdkirina encamên kurm, masî û mişkan

Li şîna metîlenê û ALS bigerin û hûn ê du îdiayan bibînin ku xuya dike nakok in. Yek dibêje ku boyaxa şîn di modelên ALS de neuron parastin. Ya din dibêje ku wê di mişkekî ALS de tiştek nekir. Her du îdia behsa gotarên zanistî yên rast dikin, û her du gotar hêjayî ciddîgirtinê ne. Dema hûn têgîna li pişt her ceribandinê diyar bikin, nakokî ji holê radibe: model îdia bixwe ye.

Encamek di kurmekî de îdiayek li ser kurmekî ye. Encamek di masiyekî larvayî de îdiayek li ser masiyekî larvayî ye. Heta ku pêvajoya nexweşiyê di mammalekê de wê piştrast neke, tu yek ji van îdiayek li ser nexweşekî nîne. Ev gotar her du gotarên zanistî yên ku herî zêde têne referanskirin li kêleka hev berawird dike, da ku hûn bibînin çima bersivên wan ji hev cuda ne.

Her du ceribandin di yek tabloyê de

Dema hûn dixwînin, vê tabloyê vekirî bihêlin. Her cudahiya girîng a di navbera lêkolînan de tê de cih digire.

	TDP-43 û FUS di kurm û masiyan de	SOD1 di mişkan de
Gotara zanistî	Vaccaro û hevkarên wî, 2012, di PLoS ONE de	Lougheed û Turnbull, 2011, di PLoS ONE de
Zîndewer	Kurmê gilover C. elegans û larvayên masiyê zebra	Mişkê kongenîk ê bi hejmara kopiyên bilind a SOD1 G93A ya mirovî
Genetîka ALS ya hatî modelkirin	TDP-43 ya mirovî ya mutant (A315T di kurman de, G348C di masiyan de) û FUS ya mutant (S57Δ di kurman de, R521H di masiyan de)	SOD1 G93A ya mirovî ya mutant, sedemek a ALS ya malbatî
Rûberûbûn	Rûberûbûna di hemamê de: 6 an 60 μM li ser plakayan ji derketina ji hêkê ve, 600 μM di ceribandina akût a di şileyê de, 30 heta 60 μM bi şev ji bo embrîyoyên masiyan	Bi dev, di jelatîna tamdar de, nêzî 25 mg/kg her roj, ji temenê 45 rojan heta qonaxa dawî her roj
Xalên encamê	Felc, têkçûna şaxên neuronên motorî, ceribandina sînapsî, melevaniya masiyan û şiklê aksonan, pîvanên stresa oksîdatîf	Dema heta destpêka nîşaneyên neurolojîk, demên qonaxên rêzkirî yên nexweşiyê, jiyan heta qonaxeke dawî ya diyarkirî, giraniya laş
Encama sereke	Başbûna berfireh a tevgerê û avahiya neuronan	Ne derengketineke girîng a destpêka giştî û ne dirêjbûneke girîng a jiyanê

Genetîk cuda ye, cureyên zîndeweran cuda ne, rêya dayîna dozê cuda ye, dem cuda ye û xalên encamê cuda ne. Genotîp tenê yek ji pênc cudahiyan e, ji ber vê yekê ev cot nikare îspat bike ku şîna metîlenê bi awayekî hilbijartî li ser yek rêçika ALS dixebite. Ew tiştekî tengtir lê dîsa bikêr îspat dike: başbûna xurt bi rûberûbûna rasterast û zû di modelên hêsan de derbasî pêvajoyeke nexweşiyê ya mammalan a bi dayîna kronîk a bi dev nebû.

Encama erênî: lêkolîna kurm û masiyan çi nîşan da

Lêkolîna kurm û masiyan a 2012 TDP-43 an FUS ya mirovî ya mutant di neuronên motorî yên kurman de derxist holê û mRNA ya mirovî ya mutant li embrîyoyên masiyan derzî kir. Ev modelên toksîkbûna proteînan in. Ew bandorên toksîk ên proteîna mutant li ser tevger û şiklê neuronan di nav çend rojan de ji nû ve çêdikin, ne tevahiya pêvajoya ALS ya mirovên mezin di nav çend salan de.

Dermankirin pir zû dest pê kir. Kurm ji derketina ji hêkê ve li ser agarê ku şîna metîlenê dihewand mezin bûn. Embrîyoyên masiyan ji 24 saetan piştî fertilîzasyonê ve bi şev di çareseriya dermanê de man, û reftar nêzî du roj piştre hate ceribandin. Astenga xwîn-mejî bi awayê ku di mammalekê de heye di navbera derman û neuronê de tunebû, û asta dermanê di plazmayê an mejî de nehat pîvan.

Di van şertan de bandor mezin û lihevhatî bûn. Her du dozên 6 û 60 μM felca girêdayî temenê di kurmên TDP-43 û FUS de kêm kirin. Di roja 12 ya mezinbûnê de nêzî ji sedî 80 ê kurmên TDP-43 yên bê dermankirin felc bûbûn, li hember nêzî ji sedî 10 ê kurmên ku ji derketina ji hêkê ve hatibûn dermankirin. Ceribandineke sînapsî jî heman tişt nîşan da: kurmên TDP-43 li hember aldicarb, dermanekî ku veguhestina di navbera nerv û masûlkeyan de diceribîne, zêde hestiyar bûn, û şîna metîlenê bersiv ber bi rewşa normal ve vegerand. Hejmara şaxên neuronên motorî yên ku dihatin têkçûn kêm bû, û bandora herî zelal li 60 μM bû. Di masiyan de, melevaniya ku bi destlêdanê dihat destpêkirin bi awayekî berçav baştir bû û aksonên motorî yên kurtbûyî li 30 an 60 μM dîsa ber bi dirêjahiya normal ve mezin bûn, herçend başbûn beşî bû, ne temam.

Daneyên stresa oksîdatîf bi şiroveyeke antîoksîdan re li hev dihatin. Di kurm û masiyên mutant de pîvanên oksîjena reaktîf bilind bûn û bi dermankirinê kêm bûn; kurmên normal ên ku şîna metîlenê werdigirtin jî li hember ceribandineke pro-oksîdan ji kurmên bê dermankirin pir dirêjtir sax man. Lê du sînor girîng in. Asta giştî ya proteînên mutant ên TDP-43 û FUS kêm nebû, û lêkolînê komikên proteînan rasterast bi hejmar nepîvan, ji ber vê yekê başbûna fonksiyonî nîşan dide bêyî ku paqijkirina komikan îspat bike. Kesên ku dişopînin ka hîpotezên redoks û mîtokondrîyan bi gelemperî çawa tên pêşkêşkirin, divê mekanîzmayê wekî piştgirîkirî, lê ne teqezbûyî, bibînin.

Dem detaya herî hînker bû. Dema nivîskaran heta roja 5 ya mezinbûnê li bendê man da ku dermankirinê dest pê bikin, rêjeya felcê di roja 12 de nêzî ji sedî 55 bû, li şûna nêzî ji sedî 10 bi dermankirina ji derketina ji hêkê ve. Heman derman, heman kurm, heman mutasyon, lê bandoreke pir biçûktir. Rûberûbûna pêşîlêgir a zû beşeke mezin a sûda ku xuya dikir peyda kiribû.

Encama bê bandora girîng: lêkolîna mişkên SOD1 çi nîşan da

Lêkolîna mişkan a 2011 di pergaleke hişktir de pirseke dijwartir kir. Mişkên kongenîk ên SOD1 G93A ji lerizîna lingên paşîn ber bi xerabbûna meşê û windabûna refleksa vegerandina laş ber bi xaleke dawî ya ku ji berê ve hatibû diyarkirin pêş dikevin. Dermankirin berî nîşaneyan di roja 45 de dest pê kir û her roj berdewam kir; çavdêran rewşa neurolojîk li ser pîvaneke ji 0 heta 6 nirxandin. Ev ceribandina tevahiya pêvajoya nexweşiyê ye, ku wê ji her kevana felcê ya di kurmekî de nêzîktir dike bi tiştên ku ji bo nexweşekî girîng in.

Bersivên sereke bandoreke girîng nîşan nedan. Destpêka giştî di koma kontrolê de di 121 rojan de bû, li hember 124 rojan bi şîna metîlenê; ev cudahî girîng nebû. Jiyan heta qonaxa dawî 167 roj bû li hember 170 rojan, ku ew jî girîng nebû. Çend analîzên duyemîn li berjewendiya dermankirinê bûn: di mêyan de destpêk nêzî 7 rojan dereng ket, û heywanên dermankirî hinekî zêdetir dem di qonaxên siviktir de û kêmtir dem di yên girantir de derbas kirin. Ji ber komên biçûk ên li gor zayendê û gelek berawirdkirinên qonaxan, ev analîz bêtir ji bo çêkirina hîpotezan in, ne wekî delîl. Ne hejmara neuronan, ne ceribandina komikbûna SOD1, û ne jî nîşankerên oksîdatîf an iltîhabî hatin pîvan; ji ber vê yekê lêkolîn nikare bêje ka derman gihîşt armancên xwe û têk çû, an bi vê dozê qet li wan bandor nekir. Tenê yek doz hate ceribandin.

Nivîskaran bixwe sînora herî bingehîn diyar kirin, ku di her du aliyan de derbasdar e. Modela SOD1 G93A ya bi hejmara kopiyên bilind nexweşiya toksîk a SOD1 baş model dike, lê nexweşiya SOD1 beşeke biçûk a ALS ya malbatî ye û biyolojiya wê ji piraniya nexweşiyên sporadîk cuda ye. Wan pêşniyar kir ku madeyên namzed di modelên mammalan ên li ser bingeha TDP-43 de dîsa bên ceribandin. Ji wê demê ve ev pêşniyar tevlihevtir bûye, ji ber ku nivîskarên lêkolîna kurm û masiyan destnîşan dikin ku lêkolîneke cuda ya şîna metîlenê di mişkên TDP-43 de jî encamên motorî baştir nekir. Ji ber vê yekê pêkhateyek dikare di pergaleke TDP-43 de xurt xuya bike û di pergaleke din a TDP-43 de bê bandor be. Pergal bi qasî genê girîng e.

Çima başbûn di kurm an masiyekî de nikare sûda ji bo nexweşan piştrast bike

Her modelê wekî bersiva pirseke cuda bibînin.

Ya yekem, biyolojî cuda ye. TDP-43 û FUS proteînên girêdayî asîdên nukleîk in ku di van pergalên hêsan de danûstandinên genetîk ên hevpar hene, lê toksîkbûna SOD1 bi mekanîzmayên nêzîk ên ku beşek ji wan cuda ne dimeşe. Dermanekî ku yek stresa toksîkbûna proteînan sivik dike ne mecbûr e ya din jî sivik bike, û serkeftina li hember derbirîna zêde ya embrîyonî ne mecbûr e serkeftina li hember neurodegenerasyona hêdî ya di mezinbûnê de, bi iltîhab, tevlêbûna şaneyên glîal û paşketina giştî ya laş re, pêşbînî bike.

Ya duyem, rûberûbûn cuda ye. Rûberûbûna domdar di hemamê de bi konsantrasyonên mîkromolar ne dayîna dozê bi dev e. Hildiweşandina ji rûviyan, metabolîzmaya derbasbûna yekem, girêdana bi proteînên plazmayê, gihîştina mejî û rakirina dermanê ji laş hemû di navbera dozeke daqurtandî û neuronekî motorî yê mejiyê piştê de ne. Tu yek ji lêkolînan astên dermanê di pergala nervî de nepîvan, ji ber vê yekê tu yek nikare konsantrasyona xwe bi ya din re girê bide.

Ya sêyem, dem cuda ye. Sûdên di kurm û masiyan de bi giranî girêdayî dermankirina berî kombûna guhertinên nexweşiyê bûn. Dermankirina mişkan jî berî derketina nîşaneyan dest pê kir, ku ev xalek xurt e, lê dermankirina mirovan hema bêje her tim dê piştî destpêka nîşaneyan dest pê bike, ku ew hîn derengtir e. Nîşaneyeke pêşîlêgir di ceribandineke embrîyoyê ya du rojan de xala destpêkê ya lêkolînê ye, ne modela karanîna klînîkî.

Ya çarem, xalên encamê cuda ne. Felca di 12 rojan de, hestiyariya li hember aldicarb, dirêjahiya aksonan bi mîkrometreyan û mesafeya melevaniyê fenotîpên nêzîk in. Destpêk û jiyan di mammalekê de hemû pêvajoyên telafîker û tevlihevker ên di laş de dihewînin. Derman gelek caran pîvanên nêzîk diguherînin bêyî ku jiyanê biguherînin; ji ber vê yekê xalên encamê yên dema heta bûyerê di mammalan de hene.

Xwendevanên ku ji bo sernavê nû navnîşeke kontrolê dixwazin dikarin yekê ji çawaniya xwendina lêkolînên berklînîkî bistînin: li cureyê zîndewerê, transgenê, doz û rêya dayînê bipirsin; ka astên dermanê hatine pîvan, dermankirin li gor pêşketina nexweşiyê kengê dest pê kiriye, xala encamê fenotîpeke demkurt bûye an pêvajoya nexweşiyê, û bandor di laboratuwareke duyem de hatiye dubarekirin an na. Bingeha berfirehtir a delîlên mirovî ya şîna metîlenê hîn cihê kontrolkirinê ye ka ji van nîşaneyên destpêkê yek gihîştiye daneyên klînîkî an na.

Ev ji bo nexweşan û malbatan çi tê wateyê

Ji van gotarên zanistî tu protokola sazkirî ya şîna metîlenê ji bo ALS dernakeve. Lêkolîna erênî piştgirî dide lêkolîna zêdetir li ser mekanîzmayên oksîdatîf û sînapsî di biyolojiya TDP-43 û FUS de. Lêkolîna bê bandora girîng li dijî hêviya guherandina pêvajoya nexweşiyê bi dayîna kronîk a bi dev, di vê asta rûberûbûnê de, di nexweşiya cureya SOD1 de delîl dide. Bi hev re ew nelihevhatina di navbera modelan de vedibêjin, ne pêşniyareke dermankirinê.

Ewlehî jî wekî bandorê hewceyê nirxandineke hişyar e. Lêkolînên ALS di mişkan de tiştek li ser doza ewle ya mirovan nabêjin, û şîna metîlenê xetereyên rast hildigire: hemolîz di kêmbûna G6PD de û toksîkbûna serotonînê dema ku bi dermanên serotonerjîk re tê bikaranîn. Gumana kêmbûna G6PD, karanîna niha ya dermanên antîdepresan û her guhertina plankirî di dermanan de divê bi bijîşkekî re bên nîqaşkirin; herwiha berî ku kesek li gor sernavên laboratuwarê tevbigere, divê daneyên giştî yên ewlehiya şîna metîlenê bên vekolîn.

Encama dawî di yek hevokê de cih digire. Şîna metîlenê bi rûberûbûna zû di fenotîpên kurm û masiyên larvayî yên TDP-43 û FUS de başbûneke xurt çêkir û di lêkolîneke mişkên SOD1 a bi dayîna kronîk a bi dev de hema bêje tu sûda destpêkê an jiyanê neda; ji ber vê yekê şiroveya rast delîlên girêdayî modelê ye ku piştgirî nade karanînê di nexweşan de.