Illustratieve afbeelding: neuronen in het menselijk brein (iStock via Getty Images)
Illustrative image: neurons in the human brain (iStock via Getty Images)
Nederlands + English
Onderzoek van de Universiteit van Tel Aviv suggereert dat bestaande experimentele medicijnen kunnen leiden tot effectieve behandelingen voor sommige gevallen van autisme, schizofrenie en neurodegeneratieve ziekten
Door Times Of Israel
Onderzoekers van de Universiteit van Tel Aviv hebben een voorheen onbekend mechanisme geïdentificeerd dat wordt door mutaties gedeeld in twee genen waarvan wordt gedacht dat ze autisme, schizofrenie en andere aandoeningen veroorzaken, zo maakte de instelling dinsdag bekend.
Onderzoekers ontdekten ook dat een bestaand experimenteel medicijn geschikt kan zijn voor de behandeling van een reeks zeldzame syndromen die worden veroorzaakt door deze mutaties, die hersenfuncties aantasten.
Volgens de onderzoekers zouden hun nieuwe bevindingen kunnen leiden tot de ontwikkeling van effectieve behandelingen voor sommige gevallen van autisme, schizofrenie en neurodegeneratieve ziekten zoals de ziekte van Alzheimer.
“Sommige gevallen van autisme worden veroorzaakt door mutaties in verschillende genen”, zegt prof. Illana Gozes van de afdeling Menselijke Moleculaire Genetica en Biochemie aan de Sackler Faculteit der Geneeskunde
en de Sagol School of Neuroscience aan de Universiteit van Tel
Aviv. “Tegenwoordig kennen we meer dan 100 genetische syndromen die verband houden met autisme, waarvan er 10 als relatief vaak voorkomend worden beschouwd (hoewel nog steeds uiterst zeldzaam).”
De studie concentreerde zich op een dergelijk syndroom, het activiteitsa9hankelijke neuroprotectieve eiwit (ADNP) syndroom, dat wordt veroorzaakt door mutaties in het ADNP-gen en de functie van het ADNP-eiwit verstoort. Dit leidt tot structurele defecten in neuronen in de hersenen. De aandoening kan de spiertonus, voeding, groei, gehoor, zicht, slaap, 9ijne en grove motoriek beïnvloeden, evenals het immuunsysteem, het hart, het endocriene systeem en het maagdarmkanaal. ADNP-syndroom veroorzaakt gedragsstoornissen zoals autisme.
In de studie identi9iceerden de onderzoekers een speci9iek mechanisme dat deze schade veroorzaakt bij mutaties in het ADNP en in het SHANK3-gen, dat wordt geassocieerd met autisme en schizofrenie. De onderzoekers schatten dat de twee mutaties verantwoordelijk zijn voor duizenden gevallen van autisme over de hele wereld, zei Gozes.
De ADNP- en SHANK3-studie wordt geleid door Prof. Illana Gozes, afdeling Humane Moleculaire Genetica en Biochemie aan de Sackler Faculteit der Geneeskunde en de Sagol School of Neuroscience aan de Universiteit van Tel Aviv. (Universiteit van Tel Aviv)
Om te beginnen verkregen de onderzoekers cellen van patiënten met het ADNP-syndroom. Ze ontdekten dat wanneer het ADNP-eiwit defect is, neuronen met defecte skeletten worden gevormd, waardoor de hersenfuncties worden aangetast. Ze ontdekten echter ook dat ADNP-mutaties verschillende vormen aannemen, waarvan sommige minder schade aanrichten.
Gozes zei dat bij sommige mutaties een sectie toegevoegd werd aan het eiwit, het beschermt en de schade vermindert door verbinding te maken met een controleplaats in het skelet van het neuron.
“We weten dat dezelfde controleplaats wordt gevonden op SHANK3 – een veel bestudeerd eiwit, met mutaties die geassocieerd zijn met autisme en schizofrenie,” zei ze. “We concludeerden dat het vermogen om zich te binden
met SHANK3 en andere vergelijkbare eiwitten enige bescherming biedt tegen de schadelijke effecten van de mutatie.”
In de volgende fase van het onderzoek vonden de onderzoekers extra plekken op het ADNP-eiwit die zich kunnen binden met SHANK3 en vergelijkbare eiwitten. Een van deze plekken bevindt zich op NAP, een sectie van ADNP die door het laboratorium van Gozes is ontwikkeld tot een experimenteel medicijn, bekend als davunetide.
De onderzoekers toonden vervolgens aan dat een langdurige behandeling met davunetide het gedrag van modeldieren met autisme, veroorzaakt door SHANK3, verbeterde.
De resultaten van het onderzoek zijn eerder deze maand gepubliceerd in het tijdschrift Molecular Psychiatry .
ENGLISH
Tel Aviv University study suggests existing experimental drug may lead to effective treatments for some cases of autism, schizophrenia and neurodegenerative diseases
By Times Of Israel
Tel Aviv University researchers have identi9ied a previously unknown mechanism shared by mutations in two genes which are thought to cause autism, schizophrenia and other conditions, the institution announced Tuesday.
Researchers also found that an existing experimental drug may be suitable for treating a range of rare syndromes caused by these mutations, which impair brain functions.
According to the researchers, their new 9indings could lead to the development of effective treatments for some cases of autism, schizophrenia and neurodegenerative diseases like Alzheimer’s.
“Some cases of autism are caused by mutations in various genes,” said Prof. Illana Gozes from the Department of Human Molecular Genetics and Biochemistry at the Sackler Faculty of Medicine and the Sagol School of Neuroscience at Tel Aviv University. “Today we know of more than 100 genetic syndromes associated with autism, 10 of which are considered relatively common (though still extremely rare).”
The study focused on one such syndrome, called activity-dependent neuroprotective protein (ADNP) syndrome, which is caused by mutations in the ADNP gene and disrupts the function of the ADNP protein. This leads to structural defects in neurons in the brain. The disorder can affect muscle tone, feeding, growth, hearing, vision, sleep, 9ine and gross motor skills, as well as the immune system, heart, endocrine system, and gastrointestinal tract. ADNP syndrome causes behavior disorders such as autism spectrum disorder.
Sign up for the Tech Israel Dailyand never miss Israel’s top tech stories
In the study, the researchers identi9ied a speci9ic mechanism that causes this damage in mutations in the ADNP and in the SHANK3 gene, which is associated with autism and schizophrenia. The researchers estimated that the two mutations are responsible for thousands of autism cases around the world, Gozes said.
The ADNP and SHANK3 study is led by Prof. Illana Gozes, Department of Human Molecular Genetics and Biochemistry at
the Sackler Faculty of Medicine and the Sagol School of Neuroscience at Tel Aviv University. (Tel Aviv University)
To start with, the researchers obtained cells from patients with ADNP syndrome. They discovered that when the ADNP protein is defective, neurons with faulty skeletons are formed, impairing brain functions. They also found, however, that ADNP mutations take different forms, some of which cause less damage.
Gozes said that in some mutations, a section added to the protein protects it and reduces the damage by connecting to a control site of the neuron’s skeletal system.
“We know that this same control site is found on SHANK3 – a much studied protein, with mutations that are associated with autism and schizophrenia,” she said. “We concluded that the ability to bond with SHANK3 and other similar proteins provides some protection against the mutation’s damaging effects.”
At the next stage of the study, the researchers found additional sites on the ADNP protein that can bond with SHANK3 and similar proteins. One of these sites is located on NAP, a section of ADNP that was developed into an experimental drug, known as davunetide, by Gozes’s lab.
The researchers then demonstrated that extended treatment with davunetide improved the behavior of model animals with autism caused by SHANK3.
The results of the study were published in the Molecular Psychiatry journal