Може ли този новооткрит протеин да помогне за лечение на Паркинсон?
Изследователите са открили протеин, който може да помогне за намаляване на агрегацията на токсични протеини в мозъка - отличителен белег на болестта на Паркинсон. Но дали откритието им предлага нова надежда или просто „лейкопласт?“
Националните здравни институти изчисляват, че в САЩ всяка година около 50 000 души получават диагноза болест на Паркинсон.
Това широко разпространено състояние се характеризира с треперене, забавяне на движението и нарушен баланс и координация, наред с други симптоми.
Причините му обаче остават неизвестни и лечението е насочено само към симптомите, помагайки на хората да се справят с това състояние, доколкото могат.
В мозъка Паркинсон се характеризира с озадачаваща характеристика - агрегацията на алфа-синуклеин, протеин, който става токсичен и нарушава нервните пътища, когато се слепва в големи количества.
Това се случва, когато алфа-синуклеинът се обърка неправилно, т.е. когато се сгъне в неправилна форма, която не му позволява да функционира правилно, което може да причини или улесни заболяването.
Алфа-синуклеинът обикновено присъства на високи нива в мозъка, а също и в друга тъкан в по-малки количества. И все пак изследователите нямат представа каква роля обикновено играе този протеин за поддържане на невронното здраве или как да го предпазим от неправилно сгъване.
Но ново проучване, проведено от университета Purdue в Уест Лафайет, IN, идентифицира протеин, способен да намали агрегацията на неправилно сгънатия алфа-синуклеин. Констатациите се отличават с Списание за молекулярна биология.
Как HYPE може да намали агрегирането
Новото изследване се фокусира върху терапевтичния потенциал на протеин, наречен „HYPE“, който, обясняват изследователите, е единственият Fic протеин, присъстващ при хората.
Fic протеините помагат да се реши дали клетката оцелява или умира, когато срещне стрес, характеризиращ се с неправилно сгъване на клетъчните протеини.
„Тъй като HYPE играе толкова важна роля в начина, по който клетките се справят със стреса от неправилно сгънати протеини, ние се чудехме дали болестите, които са резултат от неправилно сгъване на протеини, вероятно ще се нуждаят от HYPE“, обяснява водещият автор на изследването д-р Сиема Мату, доцент по биологични науки в Purdue.
Тя продължава: „Знаем, че при болестта на Паркинсон често неправилно сгънатият протеин е [алфа-синуклеин]. Затова попитахме дали HYPE може да модифицира [алфа-синуклеин] и ако да, какви са последиците? "
В настоящото проучване - което изследователите проведоха in vitro, използвайки клетъчни култури в лабораторни условия - те откриха, че HYPE наистина може да действа върху алфа-синуклеин, намалявайки количеството на агрегацията на неправилно сгънати протеини. Изследователите наричат този процес „AMPylation“.
След това екипът искаше да види дали AMPylation всъщност показва някакви обещания като потенциален терапевтичен процес. При болестта на Паркинсон агрегираните, неправилно сгънати протеини могат да пробият мембраните на невроните (мозъчните клетки), нарушавайки тяхното функциониране.
Mattoo и колеги искаха да разберат дали AMPylation също ще доведе до по-малко дупки в мембраните на клетките. За целта те използваха комбинация от липиди, за да създадат повърхност, симулираща тази на клетъчните мембрани.
Те също така добавиха багрило към липидите, така че ако алфа-синуклеиновите агрегати ги пробият, действието ще стане видимо чрез изтеклото багрило.
След това Матоо отбелязва: „Открихме, че с модифицирания [алфа-синуклеин] се отделя по-малко багрило, което означава, че мембраната остава по-непокътната.“
"Това означава, че HYPE може да има терапевтичен ефект върху болестта на Паркинсон", добавя тя. Освен това, както отбелязват Mattoo и колеги в своя учебен документ, „Това е първият доклад, идентифициращ [алфа-синуклеин] като цел за HYPE.“
Отивате отвъд „Band-Aid?“
В последен експеримент Mattoo и екипът изучават модифициран с HYPE алфа-синуклеин с помощта на електронен микроскоп. Това им позволи да забележат, че след взаимодействие с HYPE структурата на алфа-синуклеин се е променила.
При редовни обстоятелства изследователите отбелязват, че алфа-синуклеиновите обрати могат да обяснят потенциала му да образува агрегати. Въпреки това, когато се модифицира от HYPE, протеинът има тенденция да се усуква по-малко, вместо да образува паралелни нишки.
Изследователите твърдят, че тази нова модификация може да попречи на алфа-синуклеин да се агрегира толкова много.
Докато настоящото изследване показва обещание за намиране на нови терапии за болестта на Паркинсон, авторите на изследването обясняват, че тепърва им предстои дълъг път.
„Всички се опитваме да приложим лейкопласт в края на прогресията на заболяването, защото знаем, че агрегацията причинява клетките да станат токсични, но как можем да предотвратим това? Все още има какво да се разбере механистично за това в контекста на болестта. "
Д-р Сиема Матуо
„Ние сме в ранните етапи [на това изследване]“, признава Матуо, „но тези резултати ни дават нов ъгъл да разгледаме потенциалните терапевтични средства.“
„Опитваме се да измислим лекарства, които могат да се използват за манипулиране на дейността на HYPE. Можете да ги давате на пациенти, които започват да показват признаци на Паркинсон или които са склонни към агрегиран [алфа-синуклеин]. Това е посоката, в която искаме да вървим “, обяснява изследователят.
