Voisiko tämä äskettäin löydetty proteiini auttaa Parkinsonin taudin hoidossa?
Tutkijat ovat löytäneet proteiinin, joka voi auttaa vähentämään myrkyllisten proteiinien aggregaatiota aivoissa - mikä on Parkinsonin taudin tunnusmerkki. Mutta tarjoako heidän löytönsä uutta toivoa vai vain "avustajaa"?
National Institutes of Health arvioi, että Yhdysvalloissa noin 50 000 ihmistä saa Parkinsonin taudin diagnoosin vuodessa.
Tälle laajalle levinneelle tilalle on tunnusomaista vapina, liikkeen hitaus sekä heikentynyt tasapaino ja koordinaatio muiden oireiden ohella.
Sen syyt ovat kuitenkin tuntemattomia, ja hoidot kohdistuvat vain oireisiin, mikä auttaa yksilöitä hallitsemaan tätä tilaa parhaalla mahdollisella tavalla.
Aivoissa Parkinsonin taudille on ominaista hämmentävä piirre - alfa-synukleiinin aggregaatio, proteiini, joka tulee myrkylliseksi ja häiritsee hermoratoja, kun se tarttuu yhteen suurina määrinä.
Tämä tapahtuu, kun alfa-synukleiini taittuu väärin, eli kun se taittuu väärään muotoon, joka ei salli sen toimia oikein, mikä voi aiheuttaa tai helpottaa tautia.
Alfa-synukleiinia on tyypillisesti korkealla tasolla aivoissa, ja sitä esiintyy myös muissa kudoksissa pienempinä määrinä. Silti tutkijoilla ei ole aavistustakaan, mikä rooli tällä proteiinilla on yleensä hermoterveyden ylläpitämisessä tai miten estää sen väärentyminen.
Mutta uusi tutkimus Purdue-yliopistosta, West Lafayette, IN, on tunnistanut proteiinin, joka pystyy vähentämään väärin taittuneiden alfa-synukleiinien aggregaatiota. Tulokset ovat mukana Journal of Molecular Biology.
Kuinka HYPE voi vähentää aggregaatiota
Uusi tutkimus on keskittynyt "HYPE" -nimisen proteiinin terapeuttiseen potentiaaliin, joka tutkijoiden selityksen mukaan on ainoa ihmisessä oleva Fic-proteiini.
Fic-proteiinit auttavat päättämään, selviääkö solu vai kuoliko se kohdatessaan stressin, jolle on tunnusomaista solun proteiinien väärä taittuminen.
"Koska HYPE: llä on niin tärkeä rooli siinä, miten solut käsittelevät vääristyneiden proteiinien aiheuttamaa stressiä, mietimme, tarvitsivatko proteiinien vääristymisestä johtuvat sairaudet todennäköisesti HYPE: tä", kertoo tutkimuksen johtava tutkija, tutkija Seema Mattoo. biologiset tieteet Purduessa.
Hän jatkaa: "Tiedämme, että Parkinsonin taudissa väärin taitettu proteiini on usein [alfa-synukleiini]. Joten kysyimme, voisiko HYPE muuttaa [alfa-synukleiinia], ja jos voi, mitkä ovat seuraukset? "
Tässä tutkimuksessa - jonka tutkijat tekivät in vitro käyttäen soluviljelmiä laboratoriossa - he havaitsivat, että HYPE voi todellakin vaikuttaa alfa-synukleiiniin, mikä vähentää väärin taittuneiden proteiinien aggregaation määrää. Tutkijat kutsuvat tätä prosessia "AMPylationiksi".
Sitten ryhmä halusi nähdä, näyttikö AMPylation todellakin mitään lupauksia potentiaalisena terapeuttisena prosessina. Parkinsonin taudissa yhdistetyt, väärin taittuneet proteiinit voivat puhkaista hermosolujen (aivosolujen) kalvot ja häiritä niiden toimintaa.
Mattoo ja kollegat halusivat selvittää, johtaako AMPylation myös vähemmän reikiä solukalvoissa. Tehdäkseen niin he käyttivät lipidien yhdistelmää solukalvojen simulointipinnan luomiseksi.
He lisäsivät myös väriainetta lipideihin, joten jos alfa-synukleiiniaggregaatit puhkaisivat ne, vaikutus tulisi näkyviin vuotaneen väriaineen kautta.
Sen jälkeen Mattoo toteaa: "Huomasimme, että modifioidulla [alfa-synukleiinilla] vapautui vähemmän väriä, mikä tarkoittaa, että kalvo pysyi ehjänä."
"Tämä tarkoittaa, että HYPE: llä voi olla terapeuttinen vaikutus Parkinsonin tautiin", hän lisää. Lisäksi, kuten Mattoo ja kollegat huomauttavat opinnäytetyössään, "Tämä on ensimmäinen raportti, jossa [alfa-synukleiini] tunnistetaan HYPE: n kohteeksi."
Mennäänkö "Band-Aid?"
Viimeisessä kokeessa Mattoo ja ryhmä tutkivat HYPE-muunnettua alfa-synukleiinia elektronimikroskoopilla. Tämä antoi heille mahdollisuuden havaita, että vuorovaikutuksen jälkeen HYPE: n kanssa alfa-synukleiinin rakenne oli muuttunut.
Säännöllisissä olosuhteissa tutkijat huomauttavat, että alfa-synukleiinikierrokset voivat selittää sen potentiaalin muodostaa aggregaatteja. HYPE: llä modifioituna proteiini pyrki kuitenkin kiertymään vähemmän muodostaen sen sijaan yhdensuuntaisia säikeitä.
Tutkijoiden mukaan tämä uusi muunnos voi estää alfa-synukleiinia kasaantumasta yhtä paljon.
Vaikka nykyinen tutkimus osoittaa lupauksen löytää uusia hoitomuotoja Parkinsonin taudille, tutkimuksen tekijät selittävät, että heillä on vielä pitkä matka.
"Yritämme kaikki käyttää apuvälineitä taudin etenemisen lopussa, koska tiedämme, että aggregaatio aiheuttaa soluista myrkyllisiä, mutta miten voimme estää sen? Siitä on vielä paljon ymmärrettävä mekaanisesti sairauksien yhteydessä. "
Seema Mattoo, Ph.D.
"Olemme [tämän tutkimuksen] alkuvaiheessa", Mattoo myöntää, "mutta nämä tulokset antavat meille uuden näkökulman potentiaalisten terapioiden tarkasteluun."
"Yritämme keksiä lääkkeitä, joita voitaisiin käyttää manipuloimaan HYPE: n toimintaa. Voisit antaa ne potilaille, joille on alkanut ilmaista Parkinsonin taudin oireita tai joilla on taipumus aggregaatiossa [alfa-synukleiini]. Tähän suuntaan haluamme mennä [sisään], tutkija selittää.
