RU2755768C1

RU2755768C1 - Method for predicting the development of fus-associated neurodegenerative disorders in mice

Info

Publication number: RU2755768C1
Application number: RU2021105861A
Authority: RU
Inventors: Татьяна Аркадьевна Павленко; Наталья Борисовна Чеснокова; Ольга Валерьевна Безнос; Ольга Александровна Лисовская; Михаил Сергеевич Кухарский; Алексей Васильевич Дейкин
Priority date: 2021-03-09
Filing date: 2021-03-09
Publication date: 2021-09-21

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: invention relates to medicine, namely to neurology and ophthalmology, and can be used to predict the development of FUS-associated neurodegenerative disorders in transgenic mice. The activity of copper-zinc-dependent superoxide dismutase (SOD) in tears is determined. When its activity is 35% lower than in the control, the development of FUS-associated neurodegenerative disorders in transgenic mice is predicted.

EFFECT: invention provides expanding the possibilities of early diagnosis of FUS-associated diseases for the timely initiation of their treatment, as well as monitoring the effectiveness of therapy when extrapolating experimental data to clinical conditions by determining the activity of the SOD enzyme in the lacrimal fluid of transgenic mice.

1 cl, 4 ex

Description

Изобретение относится к медицине, в частности к неврологии и офтальмологии, и может быть использовано для прогнозирования развития FUS-ассоциированных нейродегенеративных нарушений у мышей для и выявления групп риска развития у пациентов нейродегенеративных нарушений, в основе патогенеза которых лежит FUS-патия, в частности, таких как боковой амиотрофический склероз (БАС).The invention relates to medicine, in particular to neurology and ophthalmology, and can be used to predict the development of FUS-associated neurodegenerative disorders in mice and to identify risk groups for the development of neurodegenerative disorders in patients, the pathogenesis of which is based on FUS-pathology, in particular, such as amyotrophic lateral sclerosis (ALS).

Боковой амиотрофический склероз (БАС), также известный как болезнь Шарко, является третьим наиболее значимым нейродегенеративным заболеванием во всем мире, с частотой возникновения 1,5-2,5 на 10000 человек в год [Никитин С.С. Боковой амиотрофический склероз // Лечение нервных болезней. - 2006. - №2. - Р. 12] и распространенностью около 5,2 на 100000 человек [Worms P.M. The epidemiology of motor neuron diseases: a review of recent studies // J Neurol Sci. - 2001. - V. 191. - №1-2. - P. 3-9.]. БАС относится к группе болезней двигательного нейрона и характеризуется селективной гибелью верхних и нижних мотонейронов, которая приводит к нарастающей мышечной атрофии и прогрессирующему параличу поперечнополосатой мускулатуры. Разработка методов его эффективной терапии существенно затруднена из-за гетерогенной природы заболеванием.Amyotrophic lateral sclerosis (ALS), also known as Charcot's disease, is the third most significant neurodegenerative disease worldwide, with a frequency of 1.5-2.5 per 10,000 people per year [S.S. Nikitin. Amyotrophic lateral sclerosis // Treatment of nervous diseases. - 2006. - No. 2. - P. 12] and a prevalence of about 5.2 per 100,000 people [Worms P.M. The epidemiology of motor neuron diseases: a review of recent studies // J Neurol Sci. - 2001. - V. 191. - No. 1-2. - P. 3-9.]. ALS belongs to the group of motor neuron diseases and is characterized by selective death of the upper and lower motor neurons, which leads to progressive muscular atrophy and progressive paralysis of the striated muscles. The development of methods for its effective therapy is significantly complicated due to the heterogeneous nature of the disease.

Средняя продолжительность жизни больных после первого проявления клинических симптомов составляет всего от 2 до 5 лет [Бойко А.Н., Брылев Л.В., Васильев А.В., Гулевская Т.С., Завалишин И.А., Захарова М.Н., Меркулова Д.М., Моргунов В.А., Никитин С.С., Переседова А.В., Стойда Н.И. Боковой амиотрофический склероз / ред. Завалишина И.А. - М. Издательская группа «ГЭОТАР-Медиа», 2009]. Заболевание быстро ведет к тяжелой инвалидизации больных с высокой стоимостью их обслуживания и содержания [Левицкий Г.Н., Смирнов А.П., Анохин Д.Н., Лапшина Г.В., Скворцова В.И. Сроки диагностики, наступления фактической инвалидности и ее регистрации при боковом амиотрофическом склерозе в Москве и Московской области. - Москва. - 2007. - 165166]. Прогресс в области биомедицинской науки позволил выявить ряд важных механизмов, лежащих в основе селективной дегенерации двигательных нейронов, что, в свою очередь, активизировало работы по изучению патогенеза различных форм БАС и стимулировало практический интерес клиницистов к проблеме разработки патогенетических методов его лечения.The average life expectancy of patients after the first manifestation of clinical symptoms is only 2 to 5 years [Boyko A.N., Brylev L.V., Vasiliev A.V., Gulevskaya TS, Zavalishin I.A., Zakharova M. N., Merkulova D.M., Morgunov V.A., Nikitin S.S., Peresedova A.V., Stoida N.I. Amyotrophic lateral sclerosis / ed. Zavalishina I.A. - M. Publishing group "GEOTAR-Media", 2009]. The disease quickly leads to severe disability in patients with a high cost of their maintenance and maintenance [Levitsky GN, Smirnov AP, Anokhin DN, Lapshina GV, Skvortsova VI. The timing of diagnosis, the onset of actual disability and its registration in amyotrophic lateral sclerosis in Moscow and the Moscow region. - Moscow. - 2007. - 165166]. Progress in the field of biomedical science made it possible to identify a number of important mechanisms underlying the selective degeneration of motor neurons, which, in turn, intensified work on the study of the pathogenesis of various forms of ALS and stimulated the practical interest of clinicians in the development of pathogenetic methods of its treatment.

Болезнь двигательного нейрона (БДН) - синдром поражения мотонейронов - в 10% случаев носит семейный характер с аутосомно-доминантным и аутосомно-рецессивным типом наследования. Этиология данного синдрома частично связана с наследственными факторами. Доказано, что 20% семейной БДН связано с мутациями в гене, кодирующем фермент медь-цинкзависимую супероксиддисмутазу (СОД) [Huai J., Zhang Z. Structural Properties and Interaction Partners of Familial ALS-Associated SOD1 Mutants. Frontiers in Neurology 2019; 10: 527]. Боковым амиотрофическим склерозом (БАС) называют форму БДН с относительно равномерным поражением и центрального, и периферического мотонейрона.Motor neuron disease (MND) - a syndrome of motor neuron damage - in 10% of cases is familial with an autosomal dominant and autosomal recessive mode of inheritance. The etiology of this syndrome is partly related to hereditary factors. It has been proven that 20% of familial MND is associated with mutations in the gene encoding the enzyme copper-zinc-dependent superoxide dismutase (SOD) [Huai J., Zhang Z. Structural Properties and Interaction Partners of Familial ALS-Associated SOD1 Mutants. Frontiers in Neurology 2019; 10: 527]. Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a form of MND with relatively uniform lesions of both central and peripheral motor neurons.

Развитие БАС ассоциировано также с большим количеством мутаций в генах, кодирующих ДНК/РНК-связывающие белки - FUS и TDP-43. У пациентов с БАС в двигательных нейронах, несущих мутации в гене FUS, происходит перераспределение этого белка, в норме имеющего ядерную локализацию, и значительная его часть обнаруживается в цитоплазме в виде характерных включений [Скворцова В.И., Смирнов А.П., Алехин А.В., Ковражкина Е.А. Клинико-эпидемиологическое исследование болезни двигательного нейрона в Москве. Журнал неврологии и психиатрии 2009; 109: 3: 53-55]. FUS-реактивные включения выявлены в двигательных нейронах также у пациентов со спорадическими формами БАС, лобно-височной деменцией, заболеваниями с атипичными включениями промежуточных филаментов, болезнью Лафоры, болезнью Унферрихта-Лундборга, что указывает на их важную роль в развитии нейродегенеративного процесса [Сердюк А.В., Левицкий Г.Н., Скворцова В.И. Изучение денервационно-реиннервационного процесса при болезни двигательного нейрона и доброкачественных заболевания мотонейронов. Журнал неврологии и психиатрии, 2006; 106: 2: 37-43]. Даже относительно низкий уровень экспрессии аберрантной формы FUS у трансгенных мышей инициирует развитие FUS-протеинопатии с последующим специфическим повреждением двигательных нейронов и появлением клинической картины БАС [Дейкин А.В., Ковражкина Е.А., Овчинников Р.К. и др. Модель бокового амиотрофического склероза на основе линии трансгенных мышей, экспрессирующих мутантную форму FUS белка человека, Журнал Неврологии и психиатрии, 2014, №8, с. 62-69].The development of ALS is also associated with a large number of mutations in the genes encoding DNA / RNA-binding proteins - FUS and TDP-43. In patients with ALS in motor neurons carrying mutations in the FUS gene, this protein is redistributed, which normally has nuclear localization, and a significant part of it is found in the cytoplasm in the form of characteristic inclusions [Skvortsova V.I., Smirnov A.P., Alekhin A.V., Kovrazhkina E.A. Clinical and epidemiological study of motor neuron disease in Moscow. Journal of Neurology and Psychiatry 2009; 109: 3: 53-55]. FUS-reactive inclusions were also found in motor neurons in patients with sporadic forms of ALS, frontotemporal dementia, diseases with atypical inclusions of intermediate filaments, Lafora's disease, Unferricht-Lundborg disease, which indicates their important role in the development of the neurodegenerative process [Serdyuk A. V., Levitsky G.N., Skvortsova V.I. Study of denervation-reinnervation process in motor neuron disease and benign motor neuron disease. Journal of Neurology and Psychiatry, 2006; 106: 2: 37-43]. Even a relatively low level of expression of the aberrant form of FUS in transgenic mice initiates the development of FUS proteinopathy with subsequent specific damage to motor neurons and the appearance of a clinical picture of ALS [Deikin A.V., Kovrazhkina E.A., Ovchinnikov R.K. et al. Model of amyotrophic lateral sclerosis based on a line of transgenic mice expressing a mutant form of the human FUS protein, Journal of Neurology and Psychiatry, 2014, No. 8, p. 62-69].

Таким образом, дисфункция белка FUS и изменение активности СОД играют ключевую роль в патогенезе БАС.Thus, dysfunction of the FUS protein and changes in SOD activity play a key role in the pathogenesis of ALS.

Имеются исследования у пациентов с БАС, где показано снижение уровня СОД в тканях головного мозга, при этом в крови его концентрация не изменялась, вследствие этого, авторы не рекомендуют использовать определение содержания СОД в крови в качестве биомаркера БАС [Wilson М.Е., Boumaza L, Bowser R., et al. A candidate biomarker for amyotrophic lateral sclerosis. PLOS ONE. 2010; 5(12)]. Однако в других исследованиях предлагается использовать определение концентрации СОД в ликворе как фармакодинамического биомаркера для контроля терапии, т.к. было обнаружено повышение содержание СОД в спинномозговой жидкости [Winer L., Srinivasan D., Chun S., et al. SOD1 in cerebral spinal fluid as a pharmacodynamic marker for antisense oligonucleotide therapy. JAMA Neurol. 2013; 70:201-207]. Недостатками данных исследований является то, что выявленный уровень СОД в крови, не коррелирует с уровнем в ликворе и в тканях головного мозга. Кроме того, определение содержания СОД в крови или ликворе на ранних стадиях у пациентов с БАС не проводилось. Забор крови, спинномозговой жидкости является инвазивной процедурой. При этом особые трудности представляет сбор ликвора, т.к. спинномозговую пункцию должны проводить компетентные специалисты в специально оборудованном помещении, а до проведения пункции требуется предварительно провести ряд анализов крови, мочи и исключить противопоказания к данной процедуре. Однако в этих случаях речь идет об определении СОД у пациентов с имеющимся БАС.There are studies in patients with ALS, where a decrease in the level of SOD in the brain tissues is shown, while its concentration in the blood did not change, as a result, the authors do not recommend using the determination of the SOD content in the blood as a biomarker for ALS [Wilson ME, Boumaza L, Bowser R., et al. A candidate biomarker for amyotrophic lateral sclerosis. PLOS ONE. 2010; 5 (12)]. However, other studies suggest using the determination of the concentration of SOD in the cerebrospinal fluid as a pharmacodynamic biomarker to control therapy, because an increase in the content of SOD in the cerebrospinal fluid was found [Winer L., Srinivasan D., Chun S., et al. SOD1 in cerebral spinal fluid as a pharmacodynamic marker for antisense oligonucleotide therapy. JAMA Neurol. 2013; 70: 201-207]. The disadvantages of these studies is that the detected level of SOD in the blood does not correlate with the level in the cerebrospinal fluid and brain tissues. In addition, the determination of the SOD content in blood or cerebrospinal fluid in the early stages in patients with ALS has not been carried out. The collection of blood and cerebrospinal fluid is an invasive procedure. In this case, the collection of cerebrospinal fluid is especially difficult, because lumbar puncture should be carried out by competent specialists in a specially equipped room, and before the puncture, a number of blood and urine tests must be carried out and contraindications to this procedure must be excluded. However, in these cases, we are talking about determining the SOD in patients with existing ALS.

Необходимость изучения заболевания привела к созданию модели аберрантной формы FUS у трансгенных мышей. Даже относительно низкий уровень экспрессии аберрантной формы FUS у трансгенных мышей инициирует развитие FUS-протеинопатии с последующим специфическим повреждением двигательных нейронов и появлением клинической картины БАС [Дейкин А.В., Ковражкина Е.А., Овчинников Р.К., и др. Модель бокового амиотрофического склероза на основе линии трансгенных мышей, экспрессирующих мутантную форму FUS белка человека, Журнал Неврологии и психиатрии, 2014, №8, с. 62-69].The need to study the disease has led to the creation of a model of the aberrant form of FUS in transgenic mice. Even a relatively low level of expression of the aberrant form of FUS in transgenic mice initiates the development of FUS-proteinopathy with subsequent specific damage to motor neurons and the appearance of a clinical picture of ALS [Deikin A.V., Kovrazhkina E.A., Ovchinnikov R.K., et al. Model amyotrophic lateral sclerosis based on a line of transgenic mice expressing a mutant form of human FUS protein, Journal of Neurology and Psychiatry, 2014, No. 8, p. 62-69].

Однако задача прогнозирования развития FUS-ассоциированных нейродегенеративных нарушений у трансгенных мышей ранее не ставилась.However, the task of predicting the development of FUS-associated neurodegenerative disorders in transgenic mice has not been previously posed.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка способа прогнозирования развития FUS-ассоциированных нейродегенеративных нарушений у трансгенных мышей.The objective of the present invention is to develop a method for predicting the development of FUS-associated neurodegenerative disorders in transgenic mice.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является расширение возможностей ранней диагностики FUS-ассоциированных заболеваний для своевременного начала их лечения, а также контроля эффективности терапии при экстраполяции экспериментальных данных на клинические условия.The technical result of the proposed invention is to expand the possibilities of early diagnosis of FUS-associated diseases for the timely start of their treatment, as well as monitoring the effectiveness of therapy when extrapolating experimental data to clinical conditions.

Технический результат достигается за счет определения активности фермента СОД в слезной жидкости трансгенных мышей.The technical result is achieved by determining the activity of the SOD enzyme in the lacrimal fluid of transgenic mice.

Мы впервые предлагаем проводить определение активности СОД в слезной жидкости, как маркера ранней стадии развития FUS-ассоциированных заболеваний, что должно позволить в перспективе проводить и контролировать лечение заболевания уже на ранних стадиях развития у людей.For the first time, we propose to determine the activity of SOD in the lacrimal fluid as a marker of the early stage of development of FUS-associated diseases, which should allow in the future to carry out and control the treatment of the disease already in the early stages of development in humans.

Основанием для предлагаемого изобретения явились проведенные нами экспериментальные исследования.The basis for the proposed invention was our experimental research.

В работу были включены мыши линии Thy-1/FUS1-359, созданной в лаборатории генетического моделирования нейродегенеративных процессов ИФАВ РАН. В нервной системе мышей этой линии под контролем Thy-1 промотора экспрессируется укороченная форма белка FUS человека, у которого удален участок молекулы с РНК-распознающим и РНК-связывающими доменами, а также сигналом ядерной локализации. Такой белок не способен эффективно транспортироваться в ядро и связываться со своими РНК-мишенями. В результате наблюдается перераспределение белка в цитоплазму клеток, и образование на его основе крупных агрегатов. Такие же патологические события наблюдаются в нейронах при FUS-ассоциированных заболеваниях ФТД и БАС. Вследствие агрегации FUS1-359 у трансгенных мышей развивается тяжелая форма нейродегенерации, с характерными моторными нарушениями. Развиваются парезы, на терминальной стадии тетраплегии, тремор и выраженная потеря мышечной массы. Симптоматическая стадия длится от 7 до 18 дней, и все мыши погибают, в среднем, в возрасте около 130 дней, при средней продолжительности жизни нормальных мышей 2 года и больше.The study included mice of the Thy-1 / FUS1-359 strain, created in the laboratory for genetic modeling of neurodegenerative processes at the Institute of Physics of the Academy of Sciences of the Russian Academy of Sciences. In the nervous system of mice of this line, under the control of the Thy-1 promoter, a truncated form of the human FUS protein is expressed, in which a region of the molecule with RNA-recognition and RNA-binding domains, as well as a signal of nuclear localization, is removed. Such a protein is unable to efficiently transport into the nucleus and bind to its RNA targets. As a result, there is a redistribution of the protein into the cytoplasm of cells, and the formation of large aggregates on its basis. The same pathological events are observed in neurons in FUS-associated diseases FTD and ALS. Due to the aggregation of FUS1-359, transgenic mice develop a severe form of neurodegeneration, with characteristic motor impairments. Paresis develop, at the terminal stage of tetraplegia, tremor and severe loss of muscle mass. The symptomatic stage lasts from 7 to 18 days, and all mice die, on average, at about 130 days of age, with an average lifespan of normal mice of 2 years or more.

В работе использовали 13 самцов линия трансгенных мышей Thy-1/FUS на генетическом фоне CD1 в возрасте 6-12 недель и массой 20-25 г и 15 белых мышей контрольной группы. Животных содержали в стандартных условиях вивария (22±1°С, свет с 8.00 часов до 20.00 часов) со свободным доступом к пище и воде.We used 13 male Thy-1 / FUS transgenic mice with genetic background CD1 at the age of 6-12 weeks and weighing 20-25 g and 15 white mice of the control group. The animals were kept under standard vivarium conditions (22 ± 1 ° C, light from 8:00 to 20:00) with free access to food and water.

У животных собирали слезную жидкость с помощью стерильных полосок из фильтровальной бумаги (шириной 2,5 мм). Взятие слезы проводили без анестезии, слезную жидкость из обоих глаз объединяли для удобства проведения анализа.The lacrimal fluid was collected from the animals using sterile filter paper strips (2.5 mm wide). Tears were taken without anesthesia; tears from both eyes were combined for ease of analysis.

Активность СОД измеряли принятым спектрофотометрическим методом Mizra Н. и Fridovich I., основанным на способности СОД ингибировать спонтанное окисление эпинефрина в адренохром при рН 10,2 и 30°С. Регистрировали увеличение абсорбции при 480 нм. Расчет активности фермента производили с помощью калибровочной кривой, которая представляет собой зависимость процента ингибирования окисления эпинефрина от концентрации СОД, внесенной в инкубационную среду. Активность СОД в крови выражали через эквивалентную концентрацию чистого фермента в мкг/мл пробы. При исследовании слезы оценивали удельную активность СОД в U/мг белка в образце. Измерения проводили на спектрофотометре UV 160А (Shimadzu, Япония). Содержание белка измеряли методом Lowry О.Н.SOD activity was measured by the adopted spectrophotometric method of N. Mizra and I. Fridovich, based on the ability of SOD to inhibit the spontaneous oxidation of epinephrine to adrenochrome at pH 10.2 and 30 ° C. An increase in absorbance was recorded at 480 nm. The enzyme activity was calculated using a calibration curve, which is the dependence of the percentage of inhibition of epinephrine oxidation on the concentration of SOD introduced into the incubation medium. SOD activity in blood was expressed through the equivalent concentration of pure enzyme in μg / ml sample. In the study of tears, the specific activity of SOD was assessed in U / mg of protein in the sample. The measurements were carried out on a UV 160A spectrophotometer (Shimadzu, Japan). Protein content was measured by O.N. Lowry's method.

В результате проведенной работы было обнаружено статистически достоверное понижение активности СОД в слезе у мышей с FUS-патией, как в более раннем возрасте 6-7 недель, так и с отсутствием симптомов по сравнению с контролем, так и в возрасте 11-12 недель в группе с FUS-патией с имеющимися ранними симптомами (парез одной конечности), по сравнению с контролем. При сравнении данных опытной и контрольной группы оказалось, что в опытной группе показатель на 35% был ниже, чем в контрольной, таким образом, эта величина была принята в качестве критериальной. Содержание белка в слезе, как в группе с патологией, так и в контрольной не изменялось с возрастом.As a result of this work, a statistically significant decrease in SOD activity in tears was found in mice with FUS-patient, both at an earlier age of 6-7 weeks, and with no symptoms compared to control, and at the age of 11-12 weeks in the group. with FUS-patient with existing early symptoms (paresis of one limb), compared with control. When comparing the data of the experimental and control groups, it turned out that in the experimental group the indicator was 35% lower than in the control, thus, this value was taken as a criterion. The protein content in tears, both in the group with pathology and in the control group, did not change with age.

Способ осуществляют следующим образом.The method is carried out as follows.

У трансгенных мышей определяют активность медь-цинкзависимой супероксиддисмутазы (СОД) в слезе. При ее активности на 35% ниже чем в контроле, прогнозируют развитие FUS-ассоциированных нейродегенеративных нарушений у трансгенных мышей.In transgenic mice, the activity of copper-zinc-dependent superoxide dismutase (SOD) in tears is determined. When its activity is 35% lower than in the control, the development of FUS-associated neurodegenerative disorders in transgenic mice is predicted.

Пример 1. Мышь №2545 из группы контроля. Возраст 6-7 недель. Молодая здоровая мышь с отсутствием неврологических симптомов. Активность СОД в слезе 79,01 U/мг.Example 1. Mouse No. 2545 from the control group. Age 6-7 weeks. A young healthy mouse with no neurological symptoms. SOD activity in tears is 79.01 U / mg.

У контрольной мыши в раннем возрасте обнаружена активность СОД в слезе, на уровне, соответствующем средним значениям в контрольной группе того же возраста.In a control mouse at an early age, SOD activity in tears was found at a level corresponding to the mean values in the control group of the same age.

Пример 2. Мышь №2545 из группы контроля. Возраст 11-12 недель. Более зрелая здоровая мышь с отсутствием неврологических симптомов. Активность СОД в слезе 72,05 U/мг.Example 2. Mouse No. 2545 from the control group. Age 11-12 weeks. A more mature, healthy mouse with no neurological symptoms. SOD activity in tears is 72.05 U / mg.

Т.е. у той же контрольной мыши, рассмотренной в примере №1, через 6 недель после первого измерения активность СОД в слезе осталась на том же уровне, что указывает на устойчивую активность антиоксидантного фермента в динамике в течение определенного периода.Those. in the same control mouse, considered in example No. 1, 6 weeks after the first measurement, the activity of SOD in tears remained at the same level, which indicates a stable activity of the antioxidant enzyme in dynamics over a certain period.

Пример 3. Мышь №2544 из группы с патологией. Возраст 6-7 недель. Молодая трансгенная мышь с агрегацией FUS1-359 на ранней стадии нейродегенерации с отсутствием неврологических симптомов. Активность СОД в слезе 29,72 U/мг.Example 3. Mouse No. 2544 from the group with pathology. Age 6-7 weeks. Young transgenic mice with FUS1-359 aggregation at an early stage of neurodegeneration with no neurological symptoms. SOD activity in tears is 29.72 U / mg.

У трансгенной мыши в раннем возрасте без симптомов активность СОД оказалась ниже на 34%, чем в сравнении со средними значениями у контрольных мышей.In transgenic mice at an early age without symptoms, SOD activity was 34% lower than in comparison with the mean values in control mice.

Пример 4. Мышь №2544 из группы с ранними симптомными проявлениями. Возраст 11-12 недель. Более зрелая трансгенная мышь с агрегацией FUS1-359 с развившимися симптомами нейродегенерации в виде моторных нарушений - парез правой задней конечности. Активность СОД в слезе 25,44 U/мг.Example 4. Mouse No. 2544 from the group with early symptomatic manifestations. Age 11-12 weeks. A more mature transgenic mouse with FUS1-359 aggregation with developed symptoms of neurodegeneration in the form of motor disorders - paresis of the right hind limb. SOD activity in tears is 25.44 U / mg.

У той же более зрелой трансгенной мыши, рассмотренной в примере №3, активность СОД сохранилась на том же низком уровне по сравнению с активностью СОД у контрольных мышей, а именно на 34%. Т.е. у трансгенной мыши, моделирующей развитие БАС, как на продромальной стадии, так и с ранними двигательными симптомами в динамике определяется низкая активность СОД в слезе.In the same more mature transgenic mouse, considered in example No. 3, the SOD activity remained at the same low level compared with the SOD activity in control mice, namely by 34%. Those. In a transgenic mouse that simulates the development of ALS, both at the prodromal stage and with early motor symptoms in dynamics, a low SOD activity in tears is determined.

В результате у мышей из группы досимптомной и ранней симптомной стадии FUS-ассоциированного патологии наблюдается достоверное понижение активности СОД в слезе по сравнению с контролем.As a result, in mice from the group of presymptomatic and early symptomatic stages of FUS-associated pathology, a significant decrease in SOD activity in tears is observed compared to controls.

Таким образом, нами показано, что у мышей досимптомной и ранней симптомной стадией FUS-ассоциированной патологией, в слезной жидкости происходит снижение активности фермента СОД, что является одним из факторов патогенеза данной патологии. Определение активности СОД в слезной жидкости может явиться новым неинвазивным методом, позволяющим повысить возможность прогнозирования развития FUS-ассоциированных патологий у пациентов, выявлять группы риска их развития и проводить своевременное лечение и контролировать его эффективность.Thus, we have shown that in mice with a pre-symptomatic and early symptomatic stage of FUS-associated pathology, the activity of the SOD enzyme decreases in the lacrimal fluid, which is one of the factors in the pathogenesis of this pathology. Determination of SOD activity in the lacrimal fluid may be a new non-invasive method that makes it possible to increase the ability to predict the development of FUS-associated pathologies in patients, to identify risk groups for their development, and to carry out timely treatment and monitor its effectiveness.

Claims

A method for predicting the development of FUS-associated neurodegenerative disorders in transgenic mice, including the determination of the activity of copper-zinc-dependent superoxide dismutase (SOD) in tears, and with its activity 35% lower than in the control, predict the development of FUS-associated neurodegenerative disorders in transgenic mice.