Утрата двигательной функции и остроты зрения, связанная с болезнью Хантингтона, может быть излечена путем восстановления процесса контроля качества клеток, который исследователи Duke Health определили как ключевой фактор дегенеративного заболевания.
Болезнь Хантингтона – это наследственное заболевание, которое приводит к постепенной эрозии нервных клеток, что приводит к нарушениям и смерти. От него страдает примерно один из 10000 человек в Соединенных Штатах, и от него нет лекарств.
Как и другие нейродегенеративные заболевания, такие как болезнь Альцгеймера и Паркинсона, болезнь Хантингтона возникает, когда определенные белковые молекулы не могут складываться в правильную структурную форму, необходимую для их правильного функционирования. Эти неправильно свернутые белки накапливаются и становятся токсичными для нервных клеток, контролирующих движение и мышление.
В исследовании, опубликованном в Интернете, февраль. 13 в журнале Nature Communications исследователи Duke Health рассмотрели, что вызывает сбой в клеточном процессе, который обычно фиксирует или отбрасывает эти неправильно свернутые белки.
"Обычно, когда белки складываются неправильно, у клеток есть механизм, чтобы справиться с этим," сказал старший автор Деннис Тиле, Ph.D., Джордж Барт Геллер, профессор кафедры фармакологии и биологии рака. "Эти механизмы контроля качества могут вернуть белкам их нормальную трехмерную форму, или, если повреждение слишком велико, нацелить их на удаление при утилизации клеточного мусора. При болезни Хантингтона этого не происходит."
Тиле и его коллеги провели эксперименты, используя генетику дрожжей, биохимию, химико-биологический скрининг, модели мышей и стволовые клетки пациентов с болезнью Хантингтона. Они нашли биохимическое объяснение того, как процесс контроля качества нарушается при болезни Хантингтона.
Они сосредоточились на специализированных белках, называемых шаперонами, – помощниками, которые уговаривают неправильно свернутые белки в их правильную конформацию. Белки-шапероны аномально редки у людей с болезнью Гентингтона, но причина этого дефицита до сих пор не была известна.
Команда под руководством Герцога обнаружила, что главный контроль производства шаперона, называемый HSF1, разрушался при болезни Хантингтона из-за присутствия аномально высоких уровней химического модификатора, называемого CK2. В результате нейроны умирают из-за их неспособности производить достаточный уровень полезных шаперонов.
"Мы продемонстрировали, что можем восстановить изобилие белковых шаперонов путем химического ингибирования CK2 на клеточной модели болезни Хантингтона или генетического снижения уровней киназы CK2 на мышиной модели болезни Хантингтона," Тиле сказал. "В обоих случаях мы резко увеличили количество здоровых нейронов и предотвратили мышечное истощение, которое обычно наблюдается при болезни Хантингтона."
По его словам, с увеличением количества функционирующих нейронов признаки болезни Хантингтона уменьшаются. Тиле сказал, что существуют потенциальные исследуемые препараты, которые могут задерживать или предотвращать клеточные процессы, вызывающие нейродегенерацию при болезни Хантингтона, а также могут быть протестированы при болезни Альцгеймера и Паркинсона наряду с другими подобными заболеваниями.
Но он сказал, что необходимы дополнительные доклинические исследования для изучения этих химических веществ и дальнейшего освещения участвующих клеточных событий.
"Мы определили потенциальную новую цель для лекарственного вмешательства при болезни Хантингтона," Тиле сказал, "но есть много основных вопросов, на которые еще нужно ответить."