Wissenschaftler haben über 11.000 zirkuläre RNAs (circRNAs) in Gehirnzellen entdeckt, die mit Parkinson und Alzheimer assoziiert sind. Diese circRNAs haben das Potenzial, Einblicke in die molekulare Grundlage dieser Krankheiten zu liefern und können als Biomarker und in RNA-basierten Therapien eingesetzt werden.
Die Studie, durchgeführt von Ermittlern des Brigham and Women’s Hospital, untersuchte circRNAs in Gehirnzellen, um ein besseres Verständnis für neurologische Erkrankungen zu erlangen. Sie identifizierten über 11.000 verschiedene RNA-Kreise, die charakteristisch für von Parkinson und Alzheimer betroffene Gehirnzellen sind. Die Ergebnisse ihrer Forschung wurden in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht.
Laut Clemens Scherzer, MD, korrespondierender Autor der Studie, wurden circRNAs lange Zeit als nicht funktional angesehen. Diese Studie zeigt jedoch, dass circRNAs eine wichtige Rolle bei der Programmierung von menschlichen Gehirnzellen und Synapsen spielen. Die Forscher stellten fest, dass circRNAs in großen Mengen von Gehirnzellen produziert wurden, die mit Parkinson und Alzheimer in Verbindung stehen.
Das Forscherteam analysierte 190 postmortale Gehirnproben mit Hilfe von Tiefensequenzierung, um den genetischen Code von circRNAs in verschiedenen Zelltypen zu untersuchen. Sie entdeckten, dass 61% der charakterisierten synaptischen circRNAs mit Gehirnerkrankungen zusammenhängen. Darüber hinaus identifizierten sie spezifische circRNAs in Dopamin- und Pyramidenneuronen, die für Bewegung, Stimmung, Motivation, Gedächtnis und Sprache entscheidend sind.
Interessanterweise wurden festgestellt, dass die zirkulären RNAs, anstatt lineare RNAs, die Identität der Neuronen definieren. Dies legt nahe, dass circRNAs spezifische Informationen über Zelltypen liefern, die nicht durch lineare RNAs aus demselben Gen erklärt werden können.
Die Studie enthüllte auch, dass Gene, die mit Parkinson und Alzheimer in Verbindung stehen, zirkuläre RNAs produzieren und die Expression dieser circRNAs bereits vor dem Auftreten von Symptomen verändert ist. Diese natürlicherweise vorkommenden circRNAs haben das Potenzial, als Biomarker für die Früherkennung von Krankheiten und als Werkzeuge für die Durchführung von Therapien zu dienen.
Obwohl die vorliegende Studie umfassende Einblicke in circRNAs in menschlichen Gehirnzellen liefert, gibt es noch viel über ihre Funktion und Regulation zu lernen. Zukünftige Forschungen können untersuchen, wie circRNAs entstehen und funktionieren und weitere genetische Regulatoren erforschen, die ihr Verhalten steuern.
Zusammenfassend verändert die Entdeckung von circRNAs in Gehirnzellen unser Verständnis der molekularen Mechanismen neurodegenerativer Erkrankungen. CircRNAs haben das Potenzial, als RNA-Therapien und Biomarker zur Diagnose und Behandlung von neurologischen Erkrankungen eingesetzt zu werden.
Quellen:
– Zeitschrift Nature Communications
