Forscher des Brigham and Women’s Hospital haben über 11.000 verschiedene zirkuläre RNAs (circRNAs) in Gehirnzellen entdeckt, die mit Parkinson und Alzheimer in Verbindung stehen. Zuvor als “Abfall” betrachtet, glaubt man nun, dass circRNAs eine wichtige Rolle bei der Programmierung von menschlichen Gehirnzellen und Synapsen spielen. Das Forschungsteam verwendete eine ultratiefgehende RNA-Sequenzierung, um die genetischen Code-Sequenzen in circRNAs von lasererfassten Neuronen in postmortalen menschlichen Gehirnproben zu analysieren. Sie fanden heraus, dass 61% der synaptischen circRNAs mit Gehirnerkrankungen in Verbindung gebracht werden können. Besonders auffällig waren die zelltypspezifischen circRNAs in Dopamin- und Pyramidenneuronen, die für die Bewegungskontrolle, Stimmung, Motivation, Gedächtnis und Sprache entscheidend sind. Die Ergebnisse zeigten, dass circRNAs und nicht lineare RNAs die Identität von Neuronen definieren. Der Abbau von Dopamin- und Pyramidenneuronen steht in Zusammenhang mit neurologischen Erkrankungen, und die Studie entdeckte, dass eine bedeutende Anzahl von Parkinson- und Alzheimer-Genen circRNAs produziert. Das Team schlägt vor, dass circRNAs als Biomarker für die Früherkennung von Krankheiten dienen könnten und möglicherweise in der Entwicklung von RNA-Medikamenten verwendet werden können. Die Studie beleuchtet die molekularen Mechanismen, die neurodegenerativen Erkrankungen zugrunde liegen, und präsentiert circRNAs als robuste RNA-Therapien und Biomarker. Weitere Forschung ist nötig, um die Rolle und Funktion von circRNAs besser zu verstehen.

Einführung

In einer bahnbrechenden Studie, die von Forschern des Brigham and Women’s Hospital durchgeführt wurde, wurden über 11.000 verschiedene zirkuläre RNAs (circRNAs) in Gehirnzellen entdeckt, die mit Parkinson und Alzheimer assoziiert sind. Früher als “Junk” angesehen, wird nun erkannt, dass circRNAs eine entscheidende Rolle bei der Programmierung von menschlichen Gehirnzellen und Synapsen spielen. Diese Studie verwendete eine ultra-tiefe, gesamte RNA-Sequenzierung, um die genetischen Code-Sequenzen in circRNAs von laserbeschossenen Neuronen in postmörtalen menschlichen Gehirnprobem zu analysieren.

Die Bedeutung von circRNAs bei neurodegenerativen Erkrankungen

Die Forschungsergebnisse heben die Bedeutung von circRNAs bei neurodegenerativen Erkrankungen wie Parkinson und Alzheimer hervor. Die Studie zeigte, dass 61% der synaptischen circRNAs mit Hirnerkrankungen in Verbindung gebracht wurden, was auf ihre potenzielle Beteiligung an der Krankheitspathologie hinweist. Darüber hinaus identifizierte das Team zelltypspezifische circRNAs in Dopamin- und pyramidalen Neuronen, die für verschiedene Funktionen wie Bewegungskontrolle, Stimmung, Motivation, Gedächtnis und Sprache entscheidend sind. Diese Entdeckung legt nahe, dass circRNAs, anstelle von linearen RNAs, eine entscheidende Rolle bei der Definition von Neuronenidentität und -funktion spielen.

Identifikation von krankheitsassoziierten circRNAs

In ihrer Analyse entdeckten die Forscher, dass eine signifikante Anzahl von Genen, die mit Parkinson und Alzheimer assoziiert sind, circRNAs produzieren. Diese Erkenntnis gibt Einblicke in die molekularen Mechanismen, die neurodegenerativen Erkrankungen zugrunde liegen, und bietet potenzielle Ansätze für die Früherkennung von Krankheiten. Die in dieser Studie identifizierten circRNAs könnten als Biomarker dienen, um Personen mit einem erhöhten Risiko oder im frühen Stadium der Krankheitsentwicklung zu identifizieren. Darüber hinaus könnten sie eine Rolle bei der Entwicklung von RNA-basierten Therapien für Parkinson und Alzheimer spielen.

Auswirkungen von circRNAs als Biomarker und Therapien

Die Identifikation von circRNAs als potenzielle Biomarker eröffnet neue Möglichkeiten für die Früherkennung und Diagnose von Parkinson und Alzheimer. Durch die Analyse der Präsenz und Menge spezifischer circRNAs in Patientenproben könnten medizinische Fachkräfte Personen mit einem erhöhten Risiko identifizieren oder den Krankheitsverlauf überwachen. Dies könnte zu einer früheren Intervention und effektiveren Behandlungsstrategien führen.

Verwendung von circRNAs in RNA-Medizin

Die Ergebnisse der Studie legen auch nahe, dass circRNAs bei der Entwicklung von RNA-Medikamenten eingesetzt werden könnten. circRNAs bieten mit ihrer einzigartigen Stabilität und ihrer Fähigkeit, die Genexpression zu regulieren, einen vielversprechenden Ansatz für therapeutische Eingriffe. Indem sie krankheitsassoziierte circRNAs anvisieren, könnten Forscher RNA-basierte Therapien entwickeln, die die Genexpression modulieren und das Fortschreiten von Parkinson und Alzheimer mildern können.

Schlussfolgerung

Die Entdeckung von über 11.000 verschiedenen circRNAs in Gehirnzellen, die mit Parkinson und Alzheimer in Verbindung stehen, bringt neue Erkenntnisse über die Rolle dieser Moleküle bei neurodegenerativen Erkrankungen. Die Ergebnisse zeigen die Bedeutung von circRNAs bei der Programmierung von menschlichen Gehirnzellen und Synapsen sowie bei der Definition von Neuronenidentität. Darüber hinaus zeigen circRNAs Potenzial als Biomarker für die Früherkennung von Krankheiten und als Ziel für die Entwicklung von RNA-basierten Therapien. Weitere Forschung auf diesem Gebiet wird unser Verständnis von den Funktionen und Mechanismen von circRNAs vertiefen und ihre potenzielle Anwendung bei der Diagnose und Behandlung von neurodegenerativen Erkrankungen erweitern.

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