Et internationalt forskerhold, der også inkluderer forskere fra Aarhus Universitet, har kortlagt effekten af en lille stump RNA, der har stor betydning for nervecellers evne til at snakke med hinanden.
Når forskerne sætter RNA-stumpen ud af spil i mus, går kommunikationen mellem nervecellerne amok, og musene udvikler voldsom epilepsi og dør inden for fem måneder.
Derfor mener forskerne bag opdagelsen også, at regulering af RNA-stumpen, kaldet mikroRNA-128, kan bruges terapeutisk til at behandle sygdomme som netop epilepsi og også Parkinsons sygdom.
»Effekten af mikroRNA-128 er så tydelig, at det er et oplagt mål for fremtidige behandlinger. Hvis vi kan enten øge eller dæmpe effekten af mikroRNA-128, kan vi forhåbentlig bruge det som mål til at behandle en lang række neurologiske lidelser,« fortæller professor Jørgen Kjems ved Aarhus Universitet, Institut for Molekylærbiologi og Genetik og Interdiciplinary Nanoscience Center (INANO).
Jørgen Kjems står sammen med postdoc Morten Venø for det danske bidrag til studiet, der netop er offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Science.
Nerveceller reagerer voldsomt på dopamin
MikroRNA-128 er til stede i meget store koncentrationer i hjernen, og i deres undersøgelser har forskerne fundet ud af, at den lille RNA-stump regulerer, hvor kraftigt nogle specifikke nerveceller opfatter signaler fra deres naboceller.
Hvis mikroRNA-128 er til stede i rigelige mængder, vil den dæmpe den enkelte nervecelles reaktion på signalmolekylet dopamin fra nabocellen.
Hvis mikroRNA-128 til gengæld ikke er til stede, reagerer nervecellerne voldsomt på dopaminen.
\ Fakta
MikroRNA-128 er velbevaret i både mus og mennesker. I mennesker er genet for mikroRNA-128 fundet i et området af genomet, som forskere tidligere har fundet ud af kan associeres med epilepsi. At mikroRNA-128 er bevaret mellem mus og mennesker tyder på, at funktionen er vigtig i begge organismer.
Samtidig er de specifikke nerveceller involveret i kroppens kontrol over lemmerne, og derfor vil en overreaktion på dopamin betyde ukontrollerede bevægelser, som både inkluderer hyperaktivitet og epilepsi i forskernes forsøg på mus.
Effekt af mikroRNA-128 er ikke normal
Normalt har ét mikroRNA ikke så stor indflydelse på et givent system i kroppen, at det alene kan være skyld i så voldsom en effekt, som forskerne har fundet for mikroRNA-128.
Som regel vil 'back-up'-systemer gå ind og overtage, hvis et protein eller et mikroRNA mangler.
Netop det, at effekten af mikroRNA-128 er usædvanlig klar, er da også én af grundene til, at det er så interessant, fortæller Morten Venø.
»Det gør de terapeutiske muligheder endnu større, da vi blot skal koncentrere os om ét mål i behandlingen,« siger han.
MikroRNA kan få stor betydning for behandling
Både Jørgen Kjems og Morten Venø tror, at den nye opdagelse kan få stor betydning for behandling af motoriske sygdomme i fremtiden.
Det gælder sygdomme, hvor nervecellerne bliver ovestimulerede – eksempelvis ved epilepsi eller Parkinsons – men det kunne muligvis også gælde for sygdomme, hvor nervecellerne er understimulerede, hvilket eksempelvis ses ved nogle former for lammelser eller ved hukommelsestab.
»Jeg tror, at det vil være muligt i fremtiden at bruge mikroRNA-128 til at behandle begge former for lidelser. Man kan forestille sig, at man vil kunne give patienter med epilepsi eller Parkinsons mikroRNA-128 direkte ind i nervecellerne og dermed dæmpe rystelserne.«
\ Fakta
DNA er kroppens arvemateriale. MessengerRNA oversætter DNA til proteiner. MikroRNA regulerer flere funktioner i kroppen ved at binde til og blokere for messengerRNA, så proteiner ikke bliver lavet. Ofte er mikroRNA involveret i reguleringen af flere end ét protein.
»På samme måde kan man måske nedregulere noget af mikroRNA'et i patienter, der har brug for mere kommunikation mellem nervecellerne,« siger Morten Venø.
Næste skridt er forsøg på behandling
I studiet har forskerne kortlagt det netværk af gener, proteiner og celler, som mikroRNA-128 spiller ind i.
Det næste skridt i forskningen bliver at lave deciderede forsøg på dyr, hvor forskerne vil prøve at afhjælpe Parkinsons sygdom og epilepsi.
Det forestiller forskerne sig kan foregå ved at indføre mikroRNA-128 direkte i de nerveceller, der er involveret i den manglende motoriske kontrol.
Det store problem i den sammenhæng bliver at føre mikroRNA'et frem til og ind i de specifikke nerveceller.
»Det er dog den slags, som vi arbejder med her på instituttet, og derfor er det også kun naturligt, at vi fortsætter arbejdet med udviklingen af en egentlig terapi baseret på mikroRNA-128,« siger Jørgen Kjems.
Faktisk har forskerne allerede lavet de første spæde forsøg på at bruge mikroRNA terapeutisk. I et forsøg gav forskerne mus med Parkinsons mikroRNA-128, hvilket ifølge forskerne reducerede deres symptomer betydeligt.
