Ανίχνευση μορίων και πολυμορφισμών που πιθανόν επηρεάζουν την παθογένεση των νευροεκφυλιστικών νοσημάτων συμπεριλαμβανομένων των ασθενειών Prion

Η scrapie αποτελεί λοιμώδες νευροεκφυλιστικό νόσημα των προβάτων και των αιγών. Η νόσος χαρακτηρίζεται από τη δομική τροποποίηση της φυσιολογικής PrPC πρωτεΐνης (προϊόν του prnp γονιδίου), που προκύπτει ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης της PrPC με μια πλούσια σε β-ελάσματα ισομορφή της (PrPSc). Η τελευταία πιστεύεται ότι αντιστοιχεί στον παθογόνο παράγοντα της scrapie. Πολυμορφισμοί του prnp γονιδίου αιγών έχουν συσχετιστεί με ορισμένο βαθμό προστασίας έναντι της scrapie. Ωστόσο, τα περιορισμένα διαθέσιμα δεδομένα σχετικά με τη γενετική ποικιλομορφία του prnp γονιδίου αιγών και των αλληλομόρφων του που σχετίζονται με ανθεκτικότητα έναντι της scrapie, δεν επέτρεψαν το σχεδιασμό και την εφαρμογή προγραμμάτων επιλεκτικών διασταυρώσεων που αποσκοπούν στην αύξηση των συχνοτήτων των προστατευτικών αλληλομόρφων σε πληθυσμούς αιγών, τόσο στην Ελλάδα όσο και σε άλλες χώρες. Στόχος της παρούσας διδακτορικής διατριβής ήταν: α) η ανίχνευση πολυμορφισμών στην κωδικοποιούσα περιοχή του prnp γονιδίου ελληνικών αιγών, με σκοπό την εκτίμηση της γενετικής ποικιλομορφίας του prnp γονιδίου και β) η μελέτη επιλεγμένων πολυμορφισμών σε κυτταρικό μοντέλο της scrapie, προκειμένου να διερευνηθεί η συσχέτισή τους με τη νόσο και να προσδιοριστούν πιθανοί μηχανισμοί που σχετίζονται με προστασία έναντι της scrapie. Για τη μελέτη της ποικιλομορφίας του prnp γονιδίου, εφαρμόστηκε αλληλούχιση κατά Sanger στο επιθυμητό τμήμα του prnp γονιδίου αιγών (436 δείγματα από εκτροφές της Βορείου Ελλάδος), σύγκριση των αποτελεσμάτων αλληλούχισης με την αντίστοιχη ακολουθία αναφοράς και προσδιορισμός της συχνότητας των πολυμορφισμών στο σύνολο του πληθυσμού που μελετήθηκε. Για την in vitro μελέτη επιλεγμένων πολυμορφισμών, ποικιλίες της PrP αιγών που έφεραν τους πολυμορφισμούς ενδιαφέροντος εκφράστηκαν σε μολυσμένα με το στέλεχος 22L της scrapie κύτταρα νευροβλαστώματος ποντικού (22L-scN2a) και εκτιμήθηκε το ποσοστό τροποποίησής τους προς PrPSc. Ποικιλίες με μικρότερο βαθμό τροποποίησης σε σχέση με την αγρίου τύπου PrP αιγών συσχετίστηκαν με ορισμένο βαθμό προστασίας έναντι της scrapie. Η παρούσα διδακτορική διατριβή συνέβαλλε σημαντικά στην ενίσχυση της υπάρχουσας γνώσης που αφορά την ποικιλομορφία του prnp γονιδίου στις Ελληνικές αίγες, μέσω της ανίχνευσης νέων πολυμορφικών θέσεων και του προσδιορισμού των συχνοτήτων προστατευτικών έναντι της scrapie αλληλομόρφων, σε αντιπροσωπευτικό δείγμα Ελληνικών αιγών. Τα αποτελέσματα που προέκυψαν από την έρευνα αυτή συνηγορούν υπέρ της επιλογής των αλληλομόρφων S146, Κ222 και Q211 του prnp γονιδίου αιγών για το σχεδιασμό και την εφαρμογή προγραμμάτων επιλεκτικών διασταυρώσεων με σκοπό την αντιμετώπιση της scrapie στις Ελληνικές αίγες, εφόσον επιβεβαιωθεί η προστατευτική τους δράση στις Ελληνικές αίγες μέσω μεγάλης κλίμακας μελετών και εκτιμηθεί η συσχέτισή τους με παραγωγικά χαρακτηριστικά των ζώων. Επιπρόσθετα, η μελέτη ορισμένων από τους φυσικά απαντώμενους πολυμορφισμούς του prnp γονιδίου αιγών που μελετήθηκαν στα πλαίσια της παρούσας διδακτορικής διατριβής σε κυτταρικό μοντέλο της νόσου, επιβεβαίωσε την προστατευτική δράση του αλληλομόρφου S146 και παράλληλα επέτρεψε τη μελέτη χαρακτηριστικών της βιοσύνθεσης του, που πιθανόν να συμβάλλουν στην κατανόηση της προστατευτικής του δράσης.