Oppsiktsvekkende oppdagelser i kampen mot Huntingtons sykdom

– Det er håp om at vår forskning kan lede til behandling mot Huntingtons sykdom. Å kjenne strukturen til proteinopphopningene er en viktig brikke i puslespillet for å forstå hvordan disse proteinene kan forårsake sykdom. 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.

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.

Funnene presenteres i artikkelen «Integrative determination of atomic structure of mutant huntingtin exon1fibrils implicated in Huntington disease», publisert online i  Nature Communications 

Avslører proteinopphopninger med retningsgivende metode

Huntingtons sykdom er en dødelig sykdom forårsaket av en arvelig mutasjon som får et protein 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. 

Ved å kombinere ulike datamaskin- og eksperimentbaserte tilnærminger har forskerne nå klart å visualisere det første detaljerte bildet av disse sykdomsrelaterte klumpene. De anvendte metodene er et spennende eksempel på den tverrfaglige tilnærmingen som utgjør selve fremtiden for strukturbiologi – 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.

Denne typen proteinopphopninger er ikke bare kjent i sammenheng med Huntingtons sykdom, men også i Alzheimers, Parkinsons og andre sykdommer. Opphopningenes struktur er bemerkelsesverdig forskjellige fra andre sykdomsproteiner, noe som åpner for flere nye vitenskapelige spørsmål om egenskaper og dannelsesmekanismer.

Fakta, råd og innsikt

• Huntingtons sykdom er en arvelig nevrodegenerativ sykdom.
• Proteinansamlinger spiller en sentral rolle i sykdomsutviklingen.
• Nye molekylære funn kan bidra til utvikling av diagnostiske verktøy og behandlinger.

Finansiering

Forskningsprosjektet er i stor grad finansiert av stiftelser til støtte for Huntingtons sykdom, og muliggjort av støtte fra familier som er rammet av sykdommen og allmennheten.

– Det er spennende å se deres anerkjennelse av viktigheten av forskning på de grunnleggende årsakene til sykdommen," sier Miettinen.

Computational Biology Unit er et tverrfakultært samarbeid mellom to fakulteter og fem institutter ved Universitetet i Bergen – Fakultet for naturvitenskap og teknologi (Institutt for informatikk, Kjemisk institutt og Institutt for biovitenskap) og Fakultet for medisin (Institutt for biomedisin og Klinisk institutt 2). Senteret huser forskning og utdanning i bioinformatikk og beregningsbiologi, og er tildelt omkring 17 millioner Euro fra Universitetet i Bergen, Haukeland universitetssykehus og Trond Mohn forskningsstiftelse for perioden 2017-2026.

Kontaktinformasjon 
Forsker Markus Miettinen ved Universitetet i Bergen og Computational Biology Unit

Telefon: +47 484 58 227

E-post: markus.miettinen@uib.no