Корекція сплайсингу UNC13A відновила роботу синапсів у моделі БАС
Корекція сплайсингу UNC13A відновила синаптичну передачу в клітинних і мишачих моделях втрати TDP-43, пов’язаної з БАС.
Дослідники показали, що корекція порушеного сплайсингу гена UNC13A здатна відновлювати передачу сигналів між нервовими клітинами в моделях втрати білка TDP-43 — характерної ознаки більшості випадків бічного аміотрофічного склерозу. Як повідомляє Nature, експерименти проводили на людських нейронах, отриманих з індукованих плюрипотентних стовбурових клітин, а також на гуманізованій мишачій моделі.
У зрілих людських нейронах зниження рівня TDP-43 призводило до включення так званого криптичного екзона в РНК UNC13A. Це зменшувало кількість функціональної РНК і білка UNC13A, потрібного для підготовки синаптичних везикул до вивільнення нейромедіаторів. Після десяти днів виснаження TDP-43 у клітинах залишалося менш як 5% білка UNC13A.
Відновлення передачі сигналів
Втрата UNC13A або TDP-43 знижувала частоту мініатюрних збуджувальних постсинаптичних струмів, що свідчить про порушення пресинаптичної передачі. Також нейронні мережі втрачали синхронну активність. Водночас геномне видалення криптичного екзона UNC13A відновило правильний сплайсинг, рівні РНК і білка, а також локалізацію UNC13A у пресинаптичних ділянках.
За даними авторів, така модифікація повернула близько 80% частоти синаптичних сигналів після втрати TDP-43 та відновила синхронну мережеву активність. Дослідники зазначили, що кількість синапсів при цьому повністю не відновилася, проте функція тих, що залишилися, суттєво поліпшилася.
Антисенсові олігонуклеотиди
Команда також створила антисенсові олігонуклеотиди — короткі молекули, що змінюють сплайсинг РНК. У клітинних моделях вони коригували сплайсинг UNC13A, відновлювали рівень і пресинаптичну локалізацію білка та повертали спонтанну й викликану синаптичну передачу. У гуманізованій мишачій моделі лікування також зменшувало включення криптичного екзона UNC13A.
БАС є швидкопрогресуючим смертельним нейродегенеративним захворюванням. Автори вказують, що агрегація TDP-43 у нейронах трапляється за всіх форм БАС, окрім випадків, пов’язаних із мутаціями SOD1 і FUS, а також приблизно у половині випадків лобово-скроневої деменції та хвороби Альцгеймера. Дослідження розглядає корекцію сплайсингу UNC13A як потенційний терапевтичний підхід для БАС і лобово-скроневої деменції.
