Ar šis naujai atrastas baltymas gali padėti gydyti Parkinsono ligą?
Mokslininkai nustatė baltymą, kuris galėtų padėti sumažinti toksinių baltymų kaupimąsi smegenyse - tai Parkinsono ligos požymis. Bet ar jų atradimas teikia naujos vilties, ar tiesiog „pagalba grupei“?
Nacionaliniai sveikatos institutai apskaičiavo, kad Jungtinėse Valstijose maždaug 50 000 žmonių kasmet gauna Parkinsono ligos diagnozę.
Ši plačiai paplitusi būklė, be kitų simptomų, būdinga drebulys, judėjimo lėtumas ir sutrikusi pusiausvyra bei koordinacija.
Tačiau jo priežastys lieka nežinomos, o gydymas skirtas tik simptomams, padedant žmonėms kuo geriau valdyti šią būklę.
Smegenyse Parkinsono liga pasižymi mįslinga ypatybė - alfa-sinukleino, baltymo, kuris tampa toksiškas ir sutrikdo nervinius kelius, kai jis sulimpa dideliais kiekiais, agregacija.
Tai atsitinka, kai alfa sinukleinas išsiskleidžia neteisingai, tai yra, kai jis sulankstomas į neteisingą formą, neleidžiančią jai tinkamai veikti, o tai gali sukelti ligą arba ją palengvinti.
Alfa sinukleino smegenyse paprastai būna daug, o kituose audiniuose jo taip pat yra mažesniais kiekiais. Vis dėlto mokslininkai neįsivaizduoja, kokį vaidmenį šis baltymas dažniausiai atlieka palaikydamas nervų sveikatą ar kaip užkirsti kelią jo neteisingam klostymuisi.
Tačiau naujame Purdue universiteto (Vakarų Lafayette, IN) tyrime buvo nustatytas baltymas, galintis sumažinti netinkamai sulankstytos alfa-sinukleino agregaciją. Išvados yra Molekulinės biologijos leidinys.
Kaip HYPE gali sumažinti agregaciją
Naujas tyrimas sutelktas į baltymo, vadinamo „HYPE“, terapinį potencialą, kuris, tyrėjų paaiškinimu, yra vienintelis Fic baltymas, esantis žmonėms.
Fic baltymai padeda nuspręsti, ar ląstelė išgyvena, ar miršta, kai susiduria su stresu, kuriam būdingas neteisingas ląstelės baltymų sulankstymas.
"Kadangi HYPE vaidina tokį svarbų vaidmenį sprendžiant ląstelių stresą dėl netinkamai sulankstytų baltymų, mes pasidomėjome, ar ligoms, atsirandančioms dėl netinkamo baltymų išsiskyrimo, greičiausiai prireiks HYPE", - aiškina pagrindinio tyrimo autorė Seema Mattoo, Ph. biologijos mokslai Purdue.
Ji tęsia: „Mes žinome, kad sergant Parkinsono liga, netinkamai sulankstytas baltymas yra [alfa-sinukleinas]. Taigi mes paklausėme, ar HYPE gali modifikuoti [alfa-sinukleiną], ir jei taip, kokios yra pasekmės? “
Dabartiniame tyrime, kurį tyrėjai atliko in vitro, naudodami ląstelių kultūras laboratorijoje, jie nustatė, kad HYPE iš tikrųjų gali veikti alfa-sinukleiną, sumažindamas netinkamai sulankstytų baltymų agregacijos kiekį. Tyrėjai šį procesą vadina „AMPylation“.
Tada komanda norėjo sužinoti, ar „AMPylation“ iš tikrųjų parodė kokį nors pažadą kaip galimą terapinį procesą. Sergant Parkinsono liga, agreguoti, netinkamai sulankstyti baltymai gali pradurti neuronų (smegenų ląstelių) membranas, sutrikdyti jų funkcionavimą.
Mattoo ir jo kolegos norėjo išsiaiškinti, ar AMPylation taip pat sukels mažiau skylių ląstelių membranose. Norėdami tai padaryti, jie naudojo lipidų derinį, kad sukurtų paviršių, imituojantį ląstelių membranas.
Jie taip pat pridėjo dažų prie lipidų, taigi, jei alfa-sinukleino agregatai juos pradurtų, veiksmas būtų matomas per nutekėjusius dažus.
Tai padaręs, Mattoo pažymi: „Mes nustatėme, kad su modifikuota [alfa-sinukleinu] išsiskyrė mažiau dažų, o tai reiškia, kad membrana liko nepažeista.“
"Tai reiškia, kad HYPE gali turėti terapinį poveikį Parkinsono ligai", - priduria ji. Be to, kaip Mattoo ir jo kolegos pažymi savo studijų dokumente: „Tai yra pirmoji ataskaita, kurioje [alfa-sinukleinas] nurodomas kaip HYPE taikinys“.
Viršijant „Pagalba juostoje?“
Paskutiniame eksperimente Mattoo ir komanda, naudodami elektroninį mikroskopą, ištyrė HYPE modifikuotą alfa-sinukleiną. Tai leido jiems pastebėti, kad po sąveikos su HYPE alfa-sinukleino struktūra pasikeitė.
Įprastomis aplinkybėmis mokslininkai pastebi alfa sinukleino posūkius, kurie gali paaiškinti jo potencialą formuoti agregatus. Tačiau modifikavus HYPE, baltymai buvo linkę mažiau pasisukti, užuot suformavę lygiagrečias sruogas.
Mokslininkai teigia, kad ši nauja modifikacija gali užkirsti kelią alfa-sinukleinui tiek kauptis.
Nors dabartiniai tyrimai rodo pažadą rasti naujų Parkinsono ligos gydymo būdų, tyrimo autoriai paaiškina, kad jų dar reikia nueiti.
„Mes visi bandome pritaikyti„ Band-Aid “pasibaigus ligos progresavimui, nes žinome, kad dėl agregacijos ląstelės tampa toksiškos, bet kaip to išvengti? Ligos kontekste apie tai dar reikia daug ką suprasti “.
Seema Mattoo, Ph.D.
"Mes esame ankstyvoje [šio tyrimo] stadijoje", - prisipažįsta Mattoo, - tačiau šie rezultatai suteikia mums naują kampą pažvelgti į galimą terapiją. "
„Mes bandome sugalvoti narkotikų, kurie galėtų būti naudojami manipuliuoti HYPE veikla. Galėtumėte juos skirti pacientams, kuriems pradeda atsirasti Parkinsono ligos požymiai arba kurie linkę į agreguotą [alfa-sinukleiną]. Tai ta kryptimi, kuria mes norime eiti [], - paaiškina tyrėjas.
