Parkinsonin tauti: Modifioitu proteiini toimii kuin lääke
Uusi tutkimus, julkaistu lehdessä Molekyylineurobiologia, tarjoaa lupaavan uuden strategian aivojen dopamiinitasojen palauttamiseksi: muuttamalla luonnossa esiintyvää proteiinia siten, että se pääsee aivosoluihin ja sitä voidaan käyttää lääkkeenä.
Parkinsonin tauti, asteittain heikentävä neurologinen tila, joka vaikuttaa noin miljoonaan ihmiseen Yhdysvalloissa, johtuu dopamiinia tuottavien neuronien menetyksestä.
Tällä hetkellä tutkijat etsivät strategioita joko niiden toimintojen korvaamiseksi tai palauttamiseksi tai dopamiinipitoisuuden nostamiseksi, mikä on välittäjäaine, joka on ratkaisevan tärkeä liikkeen hallitsemisessa.
Viime aikoina esimerkiksi tutkijat ovat käyttäneet valoa hallitsemaan lääkettä, joka estää tiettyjä aivojen reseptoreita. Näiden reseptorien estäminen lisää dopamiinia.
Muut tutkimukset ovat käyttäneet B-3-vitamiinia dopamiinia tuottavien hermosolujen kuoleman lopettamiseksi tai ovat ehdottaneet, että dopamiinin lisääminen vain lyhyissä purskeissa eikä jatkuvasti, voi auttaa hallitsemaan liikettä.
Nyt uusi tutkimus ottaa toisen lähestymistavan. Aikaisemman tutkimuksen perusteella, jossa Nurr1-niminen proteiini on valittu lupaavaksi lääkekohteeksi Parkinsonin taudille, kansainvälinen tutkijaryhmä on muuttanut proteiinia tavalla, joka antaa sen päästä aivosoluihin.
Tässä muodossa luonnossa esiintyvä proteiini voi auttaa dopaminergisiä hermosoluja selviytymään, selittävät tutkijat paperissaan, jonka ensimmäinen kirjoittaja oli Dennis Paliga, molekyylineurobiokemian työryhmästä Ruhr-Universität Bochumissa Saksassa.
Nurr1-proteiinin muokkaaminen
Paliga ja tiimi selittävät, että Nurr1 on transkriptiotekijä, jolla on tärkeä rooli dopamiinia tuottavien neuronien kehityksessä ja ylläpidossa aivojen alueella, jota kutsutaan substantia nigraksi.
Aikaisemmat tutkimukset, joihin kirjoittajat viittasivat, ovat löytäneet Nurr1-proteiinin puutteen Parkinsonin taudin tapauksissa, mikä johtaa uskomukseen, että Nurr1-tasojen täydentäminen voi olla hyvä terapeuttinen strategia.
Transkriptiotekijät auttavat soluja kehittymään sitoutumalla ytimen DNA: han ja "päättämällä" mitkä geenit dekoodataan siten, että ne muodostavat proteiineja.
Luonnollisessa muodossaan Nurr1 ei kuitenkaan pääse soluihin ulkopuolelta. Joten, Paliga ja tiimi etsivät tapoja antaa sille "signaalinvahvistus", joka saisi hänet tekemään niin.
Kiinnitetään bakteerista luotu proteiinifragmentti Bacillus anthracis Nurr1: lle osoittautui tutkijoiden etsimäksi ”virikkeeksi”.
"Bakteeriproteiinin fragmentti, jota käytimme, ei laukaise sairauksia", toteaa vastaava kirjailija Rolf Heumann. "[Minulla ei ole vain komentoa siirtää jotain soluun", hän lisää.
Kun modifioitu proteiini pääsee soluun, se irtoaa bakteeriproteiinifragmentista vapaana kohdistamaan geenit, jotka käynnistävät dopamiinin tuotannon.
Kuinka muuttunut Nurr1 lopettaa hermoston rappeutumisen
Tarkemmin sanottuna Paligan ja hänen kollegoidensa tekemät lisätutkimukset paljastivat, että Nurr1: n muunnetun version antaminen lisäsi entsyymitasoja, jotka ovat avainasemassa dopamiinisynteesissä, joka on usein häiriintynyt Parkinsonin taudissa.
Entsyymiä kutsutaan tyrosiinihydroksylaasiksi. Soluviljelmät ovat paljastaneet, että Nurr1-käsitellyt solut tuottivat enemmän tätä entsyymiä kuin käsittelemättömät vastineet. Solujen käsittely proteiinilla vähensi kuitenkin myös toisen proteiinin, joka tunnetaan nimellä Nur77, tuotantoa, joka säätelee solukuolemaa.
Lopuksi tutkijat testasivat Nurr1: n vaikutusta dopamiinia tuottaviin hermosoluihin, joita oli hoidettu neurotoksiinilla simuloidakseen Parkinsonin taudin vaikutuksia. Muunnettu Nurr1 pysäytti hermosolujen rappeutumisen.
"Näillä havainnoilla," selittävät tutkimuksen tekijät, "voi olla merkitystä Nurr1-transkriptiotekijän ydintoimitukselle proteiinipohjaisten hoitojen yhteydessä Parkinsonin taudissa."
Tutkimuksen toinen kirjoittaja Sebastian Neumann, joka on sidoksissa molekyylineurobiokemian työryhmään, kommentoi myös tuloksia.
"Toivomme, että pystymme siten tasoittamaan tietä uudelle Parkinsonin terapialle. [...] Silti Nurr1-fuusioproteiini voi vain käynnistää uuden lähestymistavan kehittämisen."
Sebastian Neumann
"Monia vaiheita on vielä tehtävä sen selvittämiseksi, saavuttaako modifioitu proteiini spesifisesti aivojen oikeat solut ja miten sitä voitaisiin käyttää", Neumann päättelee.
