Bệnh Huntington là do đột biến gen huntingtin gây ra. Đột biến này tạo ra một loại protein bất thường tích tụ trong các tế bào não. Tại đó, nó can thiệp vào nhiều chức năng tế bào và tạo thành các khối protein lớn dẫn đến chết tế bào. Một người chỉ cần thừa hưởng một bản sao gen đột biến từ cha hoặc mẹ là có thể mắc bệnh.

Những người mắc bệnh Huntington thường bắt đầu xuất hiện các triệu chứng ở độ tuổi 40, mặc dù thời điểm khởi phát có thể sớm hơn hoặc muộn hơn. Các triệu chứng ban đầu bao gồm các cử động không kiểm soát (gọi là chứng múa giật Huntington), vụng về và mất thăng bằng. Khi bệnh tiến triển nặng hơn, người mắc bệnh Huntington sẽ mất khả năng đi lại, nói chuyện và nuốt, và cuối cùng sẽ cần được chăm sóc 24/24 giờ. Thay đổi tính cách và chứng mất trí nhớ thường gặp ở giai đoạn bệnh nặng. Bệnh tiến triển không thể đảo ngược và gây tử vong trong vòng 10 đến 15 năm sau khi các triệu chứng xuất hiện. Khoảng 41.000 người Mỹ mắc bệnh Huntington và hơn 200.000 người có nguy cơ mắc bệnh.

Hiện tại, chưa có phương pháp điều trị hiệu quả nào, nhưng một số liệu pháp thử nghiệm đang được tiến hành. Phương pháp hứa hẹn nhất là ngăn chặn sự sản sinh protein bất thường bằng cách phá hoại quá trình dịch mã các chỉ dẫn DNA được mã hóa trong gen thành protein.

Trong quá trình này, các chỉ dẫn DNA của gen trước tiên được sao chép thành một dạng RNA, được gọi là RNA thông tin (mRNA), sau đó tế bào sẽ đọc mRNA để tổng hợp protein. Các nhà nghiên cứu có thể làm gián đoạn quá trình này bằng cách đưa vào một chuỗi DNA ngắn gọi là oligonucleotide đối mã , liên kết với một vị trí cụ thể trên chuỗi mRNA. Điều này khiến các enzyme trong tế bào cắt chuỗi tại vị trí đó, do đó ngăn cản tế bào sản xuất protein hoàn chỉnh. mRNA bị cắt và protein không hoàn chỉnh sau đó sẽ bị tế bào loại bỏ.

Trong nghiên cứu mới của mình, Carroll và các đồng nghiệp ban đầu muốn so sánh phương pháp điều trị bằng oligonucleotide kháng antisense làm giảm sản xuất tất cả các protein huntingtin, cả phiên bản bình thường và đột biến với phương pháp điều trị chỉ ngăn chặn sản xuất phiên bản đột biến.

Hóa ra, phương pháp điều trị hiệu quả nhất với loại chuột mà họ đang nghiên cứu lại liên kết với mRNA rất gần đầu chuỗi. Điều này có nghĩa là nó không chỉ ức chế sản xuất toàn bộ protein mà còn ức chế sản xuất một đoạn rất ngắn của protein gọi là huntingtin 1a . Huntingtin 1a được biết là có độc tính đối với tế bào thần kinh, nhưng vai trò của nó trong bệnh Huntington vẫn chưa được hiểu rõ.

Sau khi các nhà nghiên cứu điều trị cho những con chuột mang một bản sao của gen bất thường, họ đã đánh giá hiệu quả của các phương pháp điều trị bằng cách xem xét sự biểu hiện của hơn 150 gen bị ảnh hưởng trong bệnh Huntington. Họ cũng kiểm tra sự hình thành các khối protein kết tụ, một dấu hiệu đặc trưng của bệnh.

Phương pháp điều trị ngăn chặn sản xuất toàn bộ protein nhưng không phải huntingtin 1a hầu như không mang lại hiệu quả. Tuy nhiên, điều trị bằng oligonucleotide kháng antisense ngăn chặn sản xuất huntingtin 1a lại tỏ ra hiệu quả đáng kể. Ví dụ, sự biểu hiện của khoảng 55% các gen thường bị ảnh hưởng trong bệnh Huntington đã trở lại mức ban đầu, và sự hình thành các khối kết tụ gần như bị loại bỏ hoàn toàn.