代謝紊亂的新酵母模型可能導(dǎo)致挽救生命的療法
有數(shù)百種代謝紊亂 - 包括苯丙酮尿癥,酪氨酸血癥,楓糖尿病和高胱氨酸尿癥。這些疾病導(dǎo)致先天性疾病,產(chǎn)生嚴(yán)重的酶缺乏,干擾身體的新陳代謝。疾病的病理和癥狀各不相同,但所有這些疾病都是致命的,并且沒(méi)有已知的治愈方法。大多數(shù)代謝紊亂影響嬰兒。
目前大多數(shù)這些疾病缺乏有效的治療方法,患者必須保持嚴(yán)格的飲食,避免某些含有身體不能分解的物質(zhì)的食品。通常,所提出的解決方案,例如骨髓移植,非常昂貴且僅部分有效。
特拉維夫大學(xué)的一項(xiàng)新研究表明,世界上最基本的真核單細(xì)胞生物酵母的作用可能為開(kāi)發(fā)新型,更有效的療法鋪平道路。該研究于1月8日在Nature Communications上發(fā)表。
“同樣的酵母作為我們吃的面包和我們現(xiàn)在飲用的啤酒的基礎(chǔ)也可以作為代謝紊亂的工具模型,”TAU的George S. Wise生命科學(xué)學(xué)院的Dana Laor博士說(shuō)。在Ehud Gazit教授的TAU實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的研究。
“在過(guò)去的十年中,三項(xiàng)諾貝爾獎(jiǎng)被授予從事酵母相關(guān)研究的科學(xué)家,這也就不足為奇了。酵母生長(zhǎng)迅速;價(jià)格合理;而且它很容易作為一種簡(jiǎn)單的單細(xì)胞生物進(jìn)行操作,”Laor博士解釋說(shuō)。“現(xiàn)在,我們也利用其特性來(lái)深入了解這一具有破壞性的疾病。”
該研究基于Gazit教授及其同事進(jìn)行的先前研究,揭示了毒性代謝物積累在代謝紊亂病理學(xué)中的作用。“我們現(xiàn)在已經(jīng)知道,淀粉樣蛋白與中樞神經(jīng)系統(tǒng)的嚴(yán)重疾病有關(guān),例如阿爾茨海默氏癥,帕金森癥和亨廷頓氏癥,”Gazit教授說(shuō)。“我們實(shí)驗(yàn)室最近進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)表明,它們也是遺傳代謝紊亂的特征。在這種疾病中,負(fù)責(zé)產(chǎn)生一種能夠改變特定代謝物的酶的基因受損。
“因此,大量的代謝物在體內(nèi)積聚并造成嚴(yán)重?fù)p害,”他繼續(xù)道。“雖然每種病癥都被認(rèn)為是'罕見(jiàn)',但這些疾病構(gòu)成了兒科遺傳病的主要部分。”
在這項(xiàng)新研究中,Laor博士通過(guò)基因操縱酵母細(xì)胞產(chǎn)生代謝物腺嘌呤的毒性積累,從而設(shè)計(jì)出先天性代謝疾病的第一個(gè)體內(nèi)酵母模型。該創(chuàng)新平臺(tái)將允許科學(xué)家篩選數(shù)千種類(lèi)似藥物的小分子,以識(shí)別可能導(dǎo)致新療法的分子,然后由大型制藥公司開(kāi)發(fā)。
“我們的開(kāi)創(chuàng)性研究可能有助于確定這些疾病所涉及的分子機(jī)制,從而有助于開(kāi)發(fā)合適的藥物,”Laor博士說(shuō)。
研究人員最近收到了特拉維夫大學(xué)技術(shù)創(chuàng)新動(dòng)力基金的投資承諾,該基金投資有前途的突破性技術(shù),與BLAVATNIK藥物發(fā)現(xiàn)中心合作,建立一個(gè)綜合的代謝紊亂藥物發(fā)現(xiàn)平臺(tái)。該基金由特拉維夫大學(xué)商業(yè)交往中心Ramot運(yùn)營(yíng)。研究人員還在其酵母模型上申請(qǐng)了專(zhuān)利。
“如果你能成功連接這些謎題,那么你就可以了解疾病背后的生物學(xué),”Laor博士總結(jié)道。“了解導(dǎo)致代謝物積累導(dǎo)致毒性的途徑以開(kāi)發(fā)適當(dāng)?shù)闹委煼椒ㄖ陵P(guān)重要。在這種情況下,可以挽救數(shù)千名兒童的生命,并顯著改善他們的生活質(zhì)量。”
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