आणविक आधार की दुर्लभ न्यूरोलॉजिकल विकार का पता चलता है संभावित उपचार — ScienceDaily


लोगों की तरह, न्यूरॉन्स की जरूरत है बात करने के लिए एक दूसरे के लिए. लेकिन इसके बजाय मोड़ के विचार शब्दों में, इन कोशिकाओं में परिवर्तित विद्युत संकेतों में रासायनिक हैं. लगभग 30 वर्षों के लिए, बायोकेमिस्ट एडविन चैपमैन का अध्ययन किया गया है कि कैसे एक प्रोटीन से चलाता है इस महत्वपूर्ण रूपांतरण.

अब, उनकी टीम को पता लगा है कि कैसे परिवर्तन में इस प्रोटीन, कहा जाता synaptotagmin-1 या syt1 नेतृत्व कर सकते हैं के लिए एक दुर्लभ हालत के रूप में जाना जाता syt1 जुड़े neurodevelopmental विकार है । वैज्ञानिकों’ की खोज के नेतृत्व में उन्हें पहचान करने के लिए एक संभव उपचार, फेरीवाला और उनके सहयोगियों ने रिपोर्ट में 1 मई, 2020 में, जर्नल न्यूरॉन.

एक ईमेल प्रेरित टीम की जांच. 2015 में, फेरीवाला, एक हॉवर्ड ह्यूजेस मेडिकल इंस्टीट्यूट (HHMI) अन्वेषक पर विश्वविद्यालय के Wisconsin-Madison, से एक संदेश प्राप्त हुआ माँ के साथ एक दो-वर्षीय लड़की जो सीखा था चलना करने के लिए केवल के साथ गहन भौतिक चिकित्सा, और नहीं कर सकता है जो अभी तक बोलते हैं या खेल की तरह एक ठेठ बच्चे को उसकी उम्र.

परीक्षण के बाद, उसकी बेटी डॉक्टरों ने बताया कि मां एक उत्परिवर्तन में SYT1 जीन के कारण हो सकता है. महिला को बाद में पेश किया फेरीवाला करने के लिए एक और परिवार था, जो एक बच्चे के साथ एक इसी तरह के विकार ।

“क्या उल्लेखनीय था के लिए मुझे एक व्यक्तिगत स्तर पर था कि कैसे उत्सुक वे थे बाहर खोजने के लिए वास्तव में क्या हुआ था,” चैपमैन कहते हैं. “मैं जानता था कि हम यह कर सकता आंकड़ा बाहर सटीक समस्या है, और के समर्थन के साथ माता-पिता, हम इसे में delved.”

Syt1 जुड़े neurodevelopmental विकार अत्यंत दुर्लभ है, केवल 11 मामलों की पुष्टि. इन रोगियों से पीड़ित हैं, एक नक्षत्र के साथ कठिनाइयों, सहित विकास की देरी, आंख असामान्यताएं, अनैच्छिक आंदोलनों, और आंदोलन पैदा कर सकता है कि उन्हें करने के लिए खुद को चोट लगी.

चैपमैन और एमडी/पीएचडी के छात्र Mazdak Bradberry के अध्ययन के विकार पर भरोसा किया, उनके अनुसंधान पर न्यूरॉन्स. के भीतर इन कोशिकाओं, जानकारी यात्रा के रूप में एक बिजली नाड़ी । जब नाड़ी के अंत तक पहुँचता है एक न्यूरॉन, यह चलाता है एक बाढ़ के कैल्शियम आयनों. Syt1 नौकरी, बिसाती की टीम ने पहले से दिखाया गया है, और पता लगाने के लिए हड़पने के लिए कैल्शियम. तो, प्रोटीन में ही सम्मिलित न्यूरॉन की झिल्ली, और स्पार्क्स रसायन की रिहाई के रूप में जाना जाता न्यूरोट्रांसमीटर. इन रसायनों जानकारी ले करने के लिए अगले न्यूरॉन.

वैज्ञानिकों का अध्ययन किया है, इस प्रक्रिया को अच्छी तरह से, लेकिन वे जानते हैं कि बहुत कम है के बारे में कैसे परिवर्तन में syt1 प्रोटीन के साथ हस्तक्षेप कर सकते न्यूरॉन को न्यूरॉन संचार. फेरीवाला, Bradberry, और उनके सहयोगियों पर एक करीब नज़र लिया उत्परिवर्तित प्रोटीन द्वारा की गई लड़की और दो अन्य रोगियों.

प्रयोगशाला प्रयोगों के साथ न्यूरॉन्स में संस्कृति व्यंजन से पता चला है कि प्रत्येक रोगी के उत्परिवर्तन के साथ दखल neurotransmitter रिहाई, लेकिन विभिन्न डिग्री के लिए. सभी मामलों में, हालांकि, बदल syt1 प्रोटीन कम हो गया के लिए उत्तरदायी कैल्शियम-दूसरे शब्दों में, यह एक कठिन समय था का पता लगाने के संकेत बाहर भेजने के लिए न्यूरोट्रांसमीटर, शोधकर्ताओं का कहना है.

“बना दिया है कि हमें लगता है कि अगर वहाँ गया था किसी तरह से हम में वृद्धि कर सकता है कैल्शियम संकेतन में, हम में सक्षम हो सकता है के लिए क्षतिपूर्ति करने में मदद के लिए प्रोटीन के दोष,” Bradberry कहते हैं.

उन्होंने सीखा है कि एक परिचित दवा है, जाना जाता है के रूप में 4-एपी, था पहले से ही मंजूरी दे दी है के इलाज के लिए विकार, एकाधिक काठिन्य. क्योंकि 4-एपी संकेत देता है एक अधिक से अधिक-से-सामान्य की आमद में कैल्शियम न्यूरॉन्स, Bradberry संदिग्ध यह मदद कर सकता है के साथ रोगियों SYT1 उत्परिवर्तनों का है ।

में प्रारंभिक प्रयोगों का परीक्षण करने के लिए दवा की क्षमता है, शोधकर्ताओं का इस्तेमाल किया एक तकनीक द्वारा तैयार लोरेन Looger, एक समूह के नेता पर HHMI के Janelia अनुसंधान परिसर बनाने के लिए, न्यूरॉन्स संस्कृति में प्रतिदीप्ति जब वे जारी न्यूरोट्रांसमीटर. न्यूरॉन्स युक्त उत्परिवर्तित syt1 प्रोटीन लगीं केवल dimly माइक्रोस्कोप के अंतर्गत. लेकिन जोड़ने 4-एपी बढ़ाया उनके प्रतिदीप्ति.

दवा की वजह से पहले से ही द्वारा अनुमोदित किया गया अमेरिकी खाद्य एवं औषधि प्रशासन, डॉक्टरों के लिए रोगियों के लिए सक्षम होना चाहिए जल्दी से अनुमति प्राप्त करने के लिए उन्हें इलाज के साथ यह कहते हैं, ह्यूगो Bellen, एक HHMI अन्वेषक पर Baylor कॉलेज ऑफ मेडिसिन, जो शामिल नहीं किया गया था अध्ययन के साथ. नए काम में मदद करता है समझाने कैसे कुछ आनुवंशिक त्रुटियों को बाधित कर सकते हैं neurotransmitter रिहाई और नेतृत्व करने के लिए एक स्नायविक विकार है, वे कहते हैं.

Bradberry है सावधानी से परिणाम साझा की टीम के 4-एपी प्रयोगों के साथ रोगियों और उनके डॉक्टरों, ताकि वे तय कर सकते हैं अगर वे करना चाहते हैं यह कोशिश करो. वह और फेरीवाला पर जोर है कि एक दवा की तरह 4-एपी नहीं होगा मरीजों का इलाज की तरह तीन अध्ययन में, क्योंकि यह रिवर्स नहीं कर सकता है कि परिवर्तन पहले से ही में हुई विकासशील मस्तिष्क. हालांकि, यह कम हो सकता है लक्षण.

“व्यवहार में देखा इस हालत की तरह, आत्म-हानिकारक मार, प्रभाव रोगियों और caregivers के लिए रहता है, और यह संभव है इन संबोधित किया जा सकता है जो कुछ भी इलाज हम कर रहे हैं की पेशकश करने में सक्षम,” Bradberry कहते हैं.

चैपमैन के लिए सहमत हैं । “अगर यह किसी भी राहत के सभी में, यह हो जाएगा अविश्वसनीय रूप से संतोषजनक है।”



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