Može li ovaj novootkriveni protein pomoći u liječenju Parkinsonove bolesti?
Istraživači su pronašli protein koji bi mogao pomoći u smanjenju agregacije otrovnih proteina u mozgu - obilježje Parkinsonove bolesti. No nudi li njihovo otkriće svježu nadu ili samo "zavoj?"
Nacionalni zdravstveni zavodi procjenjuju da u Sjedinjenim Državama oko 50 000 ljudi svake godine dobije dijagnozu Parkinsonove bolesti.
Ovo rašireno stanje karakterizira drhtanje, usporenost pokreta i poremećena ravnoteža i koordinacija, između ostalih simptoma.
Međutim, njegovi uzroci ostaju nepoznati, a tretmani ciljaju samo simptome, pomažući pojedincima da upravljaju tim stanjem najbolje što mogu.
U mozgu Parkinsonovu bolest karakterizira zagonetna značajka - agregacija alfa-sinukleina, proteina koji postaje toksičan i narušava živčane putove kad se drži u velikim količinama.
To se događa kada se alfa-sinuklein pogrešno sklopi, odnosno kada se presavije u nepravilan oblik koji mu ne dopušta pravilno funkcioniranje, što može uzrokovati ili olakšati bolest.
Alfa-sinuklein je obično prisutan na visokim razinama u mozgu, a prisutan je i u drugom tkivu u manjim količinama. Ipak, istraživači nemaju pojma koju ulogu ovaj protein obično ima u održavanju živčanog zdravlja ili kako spriječiti njegovo pogrešno savijanje.
No, nova studija sa Sveučilišta Purdue u zapadnom Lafayetteu u državi IN utvrdila je protein koji može smanjiti nakupljanje pogrešno presavijenog alfa-sinukleina. Nalazi se nalaze u Časopis za molekularnu biologiju.
Kako HYPE može smanjiti agregaciju
Novo istraživanje usredotočilo se na terapijski potencijal proteina nazvanog "HYPE", koji je, objašnjavaju istražitelji, jedini Fic protein prisutan u ljudima.
Fic proteini pomažu u odluci hoće li stanica preživjeti ili umrijeti kad se naiđe na stres, karakteriziran pogrešnim savijanjem proteina stanice.
"Budući da HYPE igra tako važnu ulogu u načinu na koji se stanice nose sa stresom zbog pogrešno sklopljenih proteina, pitali smo se bi li bolesti koje su posljedica pogrešnog stvaranja proteina vjerojatno trebale HYPE", objašnjava vodeći autor studije dr. Seema Mattoo, docentica biološke znanosti na Purdueu.
Ona nastavlja: „Znamo da je kod Parkinsonove bolesti često pogrešno savijeni protein [alfa-sinuklein]. Stoga smo pitali može li HYPE modificirati [alfa-sinuklein], i ako može, kakve su posljedice? "
U trenutnoj studiji - koju su istraživači proveli in vitro, koristeći stanične kulture u laboratorijskim uvjetima - otkrili su da HYPE doista može djelovati na alfa-sinuklein, smanjujući količinu agregacije pogrešno složenih proteina. Istraživači taj proces nazivaju "AMPylation".
Zatim je tim želio vidjeti je li AMPylation zapravo pokazao neko obećanje kao potencijalni terapijski proces. U Parkinsonovoj bolesti, agregirani, pogrešno presavijeni proteini mogu probiti membrane neurona (moždane stanice), remeteći njihovo funkcioniranje.
Mattoo i suradnici željeli su otkriti hoće li AMPilacija također dovesti do manje rupa u membranama stanica. Da bi to učinili, koristili su kombinaciju lipida kako bi stvorili površinu koja simulira površinu staničnih membrana.
Također su lipidima dodali boju, pa ako bi ih agregati alfa-sinukleina probušili, djelovanje bi postalo vidljivo procurivom bojom.
Nakon toga, Mattoo primjećuje: "Otkrili smo da se s modificiranim [alfa-sinukleinom] oslobađa manje boje, što znači da je membrana ostala netaknutija."
"To znači da bi HYPE mogao imati terapeutski učinak na Parkinsonovu bolest", dodaje ona. Štoviše, kao što Mattoo i kolege primjećuju u svom studijskom radu, "Ovo je prvo izvješće koje identificira [alfa-sinuklein] kao cilj za HYPE."
Izići dalje od zavoja?
U završnom eksperimentu, Mattoo i tim proučavali su HYPE-modificirani alfa-sinuklein pomoću elektronskog mikroskopa. To im je omogućilo da primijete da se, nakon interakcije s HYPE, struktura alfa-sinukleina promijenila.
U redovnim okolnostima, istraživači primjećuju da se alfa-sinukleinski zavoji mogu objasniti kako mogu stvoriti agregate. Međutim, kada je modificiran HYPE-om, protein se imao tendenciju manje uvijati, umjesto da je stvarao paralelne niti.
Istraživači tvrde da ova nova modifikacija može spriječiti alfa-sinuklein da se toliko agregira.
Iako trenutna istraživanja pokazuju obećanja u pronalaženju novih terapija Parkinsonove bolesti, autori studije objašnjavaju da im je još uvijek dug put.
„Svi pokušavamo primijeniti zavoj na kraju progresije bolesti jer znamo da agregacija uzrokuje toksičnost stanica, ali kako to možemo spriječiti? Još se puno toga mora mehanički razumjeti u kontekstu bolesti. "
Seema Mattoo, dr. Sc.
"U ranoj smo fazi [ovog istraživanja]", priznaje Mattoo, "ali ovi nam rezultati daju novi kut za gledanje na potencijalnu terapiju."
„Pokušavamo smisliti lijekove koji bi se mogli koristiti za manipulaciju HYPE-ovom aktivnošću. Mogli biste ih davati pacijentima koji počinju pokazivati znakove Parkinsonove bolesti ili koji su skloni agregiranom [alfa-sinukleinu]. To je smjer u kojem želimo ići [u] “, objašnjava istraživač.
