Ny innsikt hjelper i kamp mot dødelig sykdom
Huntingtons sykdom er en dødelig sykdom forårsaket av en arvelig mutasjon som får et protein i hjernen til å danne unaturlige klumper. Disse proteinopphopningene spiller en rolle i sykdomsutviklingen, men inntil nå har vi manglet en god forståelse av hvordan de ser ut.
Denne typen proteinopphopninger er ikke bare kjent i sammenheng med Huntingtons sykdom, men også i nevrodegenerative sykdommer som Alzheimer og Parkinsons sykdom. Opphopningenes struktur er bemerkelsesverdig forskjellige fra andre sykdomsproteiner, noe som åpner for flere nye vitenskapelige spørsmål om egenskaper og dannelsesmekanismer.
Våre nye molekylære funn er helt sentrale for å videre utvikle diagnostiske verktøy og bildeteknikker for å oppdage og overvåke sykdomsproteiner hos pasienter, sier kjemiforsker Markus Miettinen ved Universitetet i Bergen og Computational Biology Unit (CBU). Miettinen er en av fem bioinformatikk-eksperter som ble rekruttert til UiB gjennom samarbeidet med TMF om CBU.
Sammen med et internasjonalt team av forskere – bestående av Mahdi Bagherpoor Helabad fra Max Planck Institute of Colloids and Interfaces, Irina Matlahov, Greeshma Jain og Patrick C. A. van der Wel fra University of Groningen, Raj Kumar og Markus Weingarth fra University of Utrecht, og Jan O. Daldrop fra Freie Universität Berlin – har han kombinert avanserte datasimuleringer og eksperimentelle metoder for å oppnå disse banebrytende resultatene.
Ved å kombinere ulike datamaskin- og eksperimentbaserte tilnærminger har forskerne nå klart å visualisere det første detaljerte bildet av proteinklumpene. De brukte en tverrfaglig tilnærming som anses som fremtiden for strukturbiologi-feltet– og baner vei for utvikling av diagnostiske verktøy og behandlinger som er sårt tiltrengt.
– Vi bruker avanserte datasimuleringer for å etterligne oppførselen til disse molekylene så realistisk som mulig. Vårt arbeid bygger bro mellom simuleringer og eksperimenter, og gir innsikt i data som ellers er vanskelig å tolke. Utover den nye innsikten om Huntingtons sykdom, har vi utviklet verktøy som gjør molekylære simuleringer mer tilgjengelige for forskere over hele verden, sier Miettinen.
Funnene presenteres i artikkelen «Integrative determination of atomic structure of mutant huntingtin exon1fibrils implicated in Huntington disease», publisert online i Nature Communications 30. desember 2024.
Forsidebilde: UiB
