Padaczka na poziomie molekularnym
Ostatnie odkrycia naukowe ujawniły, że mikroRNA (miRNA) wpływa na strukturę i funkcję komórek mózgu. miRNA są niekodującymi molekułami RNA o szczególnej istotności dla regulacji ekspresji genetycznej na poziomie sieci. Padaczka jest zaburzeniem neurologicznym charakteryzującym się okresowymi napadami, które mogą być związane ze zmianami poziomów określonych miRNA w mózgu. Mogą one służyć nie tylko jako markery diagnostyczne/prognostyczne, lecz również być pierwszorzędnymi celami dla nowatorskich metod leczenia napadów. Pod egidą projektu "MicroRNAs in the pathogenesis, treatment and prevention of epilepsy" (EPIMIRNA) naukowcy pracują nad identyfikacją miRNA, które ulegają zmianie w rozwoju padaczki, i określeniem ich wpływu na patogenezę tej choroby. W tym celu, analizują oni poziomy miRNA w tkance mózgu i płynach ustrojowych z różnych modeli zwierzęcych, jak również od pacjentów cierpiących na padaczkę. Uczestnicy projektu jak dotąd stworzyli wysokoprzepustową platformę profilowania płynów ustrojowych pod kątem miRNA, która jest szczególnie czuła i wykazuje dobrą odtwarzalność wyników. Ustanowiono konieczne protokoły, linie komórkowe i testy reporterowe do walidacji wyników dotyczących określonych miRNA. Co prawda dopiero wstępnie, ale zostały zidentyfikowane specyficzne profile microRNA, które mogą służyć jako markery genetyczne lub stać się celami terapeutycznymi, np. odkryto, że u osób z padaczką występuje zwiększona ilość miRNA-134. Stworzono i przetestowano małe, chemicznie zmodyfikowane dwuniciowe RNA, które naśladują endogenne miRNA, aby selektywnie zwiększyć jego ekspresję. Stworzono też sprytne urządzenie diagnostyczne "kombi" i jest ono testowane klinicznie w ramach projektu. Umożliwia ono jednoczesne wewnątrzkorowe EEG i próbkowanie mikrodializowe (do monitorowania poziomów miRNA). Po uzyskaniu wymaganego pozwolenia komisji bioetycznej rozpoczęto trwającą nadal rekrutację pacjentów i zbieranie próbek, aby zbadać warianty sekwencji miRNA w genomie chorych na padaczkę. Jednocześnie badacze stworzyli model obliczeniowy hipokampalnego neuronu piramidowego wraz z metodami obrazowania pojedynczych komórek. Powyższe można będzie zastosować w oznaczeniu ilościowym pobudliwości neuronalnej podczas zmian wywoływanych przez miRNA. Projekt pomoże zidentyfikować miRNA powiązane z padaczką i poszerzyć naszą wiedzę o tej poważnej i wyniszczającej mózg chorobie. Powinno się to przyczynić do stworzenia skutecznych strategii diagnostycznych i terapeutycznych. Pomyślne wyniki poprawią rokowania milionów pacjentów cierpiących na padaczkę, a jednocześnie zwiększą konkurencyjność europejskiego przemysłu biomedycznego.
Słowa kluczowe
Padaczka, mikroRNA, ekspresja genetyczna, miRNA-134, hipokampalny neuron piramidowy
