Parkinsono liga: modifikuotas baltymas veikia kaip vaistas
Nauji tyrimai, paskelbti žurnale Molekulinė neurobiologijasiūlo naują perspektyvią strategiją, kaip atkurti funkcinį dopamino kiekį smegenyse: pakeisti natūraliai atsirandantį baltymą, kad jis galėtų patekti į smegenų ląsteles ir būti naudojamas kaip vaistas.
Parkinsono liga, palaipsniui silpninanti neurologinė būklė, paveikianti maždaug 1 milijoną žmonių Jungtinėse Valstijose, atsiranda dėl dopaminą gaminančių neuronų praradimo.
Šiuo metu mokslininkai ieško strategijų, kaip pakeisti arba atkurti jų funkcionalumą, arba padidinti dopamino, kuris yra neuromediatorius, būtinas kontroliuojant judėjimą, lygį.
Pavyzdžiui, neseniai tyrėjai naudojo šviesą, kad valdytų vaistą, kuris blokuoja tam tikrus smegenų receptorius. Užblokavus šiuos receptorius, padidėja dopaminas.
Kituose tyrimuose buvo naudojamas vitaminas B-3, siekiant sustabdyti dopaminą gaminančių neuronų mirtį, arba buvo teigiama, kad dopamino didinimas tik trumpais protrūkiais, o ne nuolat, gali padėti kontroliuoti judėjimą.
Naujame tyrime naudojamas kitas požiūris. Remdamasi ankstesniais tyrimais, kurie išskyrė baltymą, vadinamą Nurr1, kaip perspektyvų vaistų nuo Parkinsono ligos, tarptautinė mokslininkų komanda pakeitė baltymą taip, kad jis galėtų patekti į smegenų ląsteles.
Šioje formoje natūraliai atsirandantis baltymas gali padėti išgyventi dopaminerginiams neuronams, paaiškino mokslininkai savo darbe, kurio pirmasis autorius buvo Dennisas Paliga, iš Vokietijos Ruhr-Universität Bochum molekulinės neurobiochemijos darbo grupės.
Nurr1 baltymo modifikavimas
Paliga ir komanda paaiškina, kad „Nurr1“ yra transkripcijos faktorius, kuris vaidina gyvybiškai svarbų vaidmenį vystant ir palaikant dopaminą gaminančius neuronus smegenų srityje, vadinamoje „substantia nigra“.
Ankstesni autorių nurodyti tyrimai parodė, kad Parkinsono ligos atvejais trūksta Nurr1 baltymo, todėl manoma, kad papildyti Nurr1 lygį gali būti gera terapinė strategija.
Transkripcijos faktoriai padeda ląstelėms vystytis, prisijungdami prie branduolio DNR ir „nuspręsdami“, kurie genai yra dekoduojami, kad jie suformuotų baltymus.
Tačiau natūralia forma „Nurr1“ negali patekti į ląsteles iš išorės. Taigi, Paliga ir komanda ieškojo būdų, kaip suteikti jai „signalo impulsą“, kuris paskatintų tai padaryti.
Pritvirtinant iš bakterijos sukurtą baltymo fragmentą Bacillus anthracis „Nurr1“ pasirodė esąs „postūmis“, kurio ieškojo tyrėjai.
"Mūsų naudojamas bakterinio baltymo fragmentas nesukelia ligų", - teigia atitinkamas autorius Rolfas Heumannas. „[Aš] ne tik pateikiu komandą ką nors perkelti į langelį“, - priduria jis.
Kai modifikuotas baltymas patenka į ląstelę, jis atsiskiria nuo bakterinio baltymo fragmento, laisvai taikydamasis į genus, kurie išjudina dopamino gamybą.
Kaip pakitęs „Nurr1“ sustabdo neurodegeneraciją
Tiksliau, kiti laboratoriniai Paligos ir jo kolegų tyrimai atskleidė, kad vartojant modifikuotą Nurr1 versiją padidėjo fermento, kuris yra raktas į dopamino sintezę, procesas, dažnai sutrikdomas Parkinsono liga.
Fermentas vadinamas tirozino hidroksilaze. Ląstelių kultūros atskleidė, kad Nurr1 apdorotos ląstelės pagamino daugiau šio fermento nei negydytos analogės. Tačiau ląstelių apdorojimas baltymu taip pat sumažino kito baltymo, žinomo kaip Nur77, kuris reguliuoja ląstelių mirtį, gamybą.
Galiausiai, norėdami imituoti Parkinsono ligos poveikį, tyrėjai išbandė Nurr1 poveikį dopaminą gaminantiems neuronams, kurie buvo gydomi neurotoksinu. Modifikuotas „Nurr1“ sustabdė neuronų degeneraciją.
"Šios išvados," paaiškina tyrimo autoriai, "gali turėti reikšmės Nurr1 transkripcijos faktoriaus perdavimui branduolyje baltymų pagrindu gydant Parkinsono ligą."
Tyrimo bendraautorius Sebastianas Neumannas, kuris yra susijęs su molekulinės neurobiochemijos darbo grupe, taip pat komentuoja išvadas.
„Tikimės, kad taip galėsime atverti kelią naujai Parkinsono terapijai […] Vis dėlto mūsų sintezės baltymai„ Nurr1 “gali tiesiog paskatinti naujo požiūrio kūrimą.“
Sebastianas Neumannas
"Vis dar reikia atlikti daugybę žingsnių, norint išsiaiškinti, ar modifikuotas baltymas konkrečiai pasiekia reikiamas smegenų ląsteles ir kaip jis gali būti naudojamas", - apibendrina Neumannas.
