Ученые разрабатывают терапевтический белок, защищающий нервные клетки от болезни Хантингтона

Новое научное исследование показывает один из способов остановить белки, вызывающие энергетический сбой внутри нервных клеток во время болезни Хантингтона. Болезнь Хантингтона – это наследственное генетическое заболевание, вызванное мутациями в гене, кодирующем белок хантингтин. Примерно у 30 000 американцев есть мутантный белок хантингтин, который может нарушать выработку энергии в частях нервных клеток, называемых митохондриями. Мутантный белок разрушает нервные клетки и медленно снижает способность человека ходить, говорить и контролировать свое поведение. Синь Ци, доктор философии, доцент кафедры физиологии и биофизики медицинского факультета Университета Кейс Вестерн Резерв, занимался поиском белков, которые взаимодействуют с мутантным хантингтином, чтобы лучше понять начальные этапы прогрессирования болезни Хантингтона.

"Поскольку предполагается, что митохондриальная дисфункция играет важную роль в патогенезе болезни Хантингтона," сказал Ци, "мы исследовали связывающие белки мутантного хантингтина на митохондриях." Его недавнее исследование, опубликованное в Nature Communications, охарактеризовало один белок, валозин-содержащий белок (VCP), который исследовательская группа Ци обнаружила в большом количестве внутри митохондрий нервных клеток. Ци и его коллеги обнаружили, что VCP задействуется в митохондриях нервных клеток с помощью мутантного белка хантингтина.

Исследователи показали, что у мышей с мутантным гентингтином митохондрии были полны VCP, как и нервные клетки, пожертвованные людьми с болезнью Хантингтона. VCP внутри митохондрий взаимодействует только с мутантным, но не со здоровым белком хантингтина. По словам Ци, "При болезни Хантингтона связывание VCP-мутанта хантингтина значительно увеличивается. Это аномальное связывание вызывает большее накопление VCP в митохондриях," Нервные клетки, внутри которых взаимодействовал VCP-мутант хантингтин, стали дисфункциональными и самоуничтожились.

"Мы обнаружили, что VCP является ключевым участником аутофагии, связанной с митохондриями, – процесса самопоедания митохондрий. Таким образом, чрезмерное накопление VCP в митохондриях приводит к большой потере митохондрий, что приводит к гибели нейрональных клеток из-за недостатка энергии." объяснил Ци. Исследователи работали над определением способов предотвращения попадания VCP в митохондрии нервных клеток и взаимодействия с мутантным белком хантингтина внутри.

Команда определила области VCP и мутантного хантингтина, которые взаимодействовали друг с другом. Они ловко разработали небольшой белок или пептид с теми же участками, чтобы нарушить взаимодействие VCP-мутантный белок хантингтин. В нервных клетках, подвергшихся действию своего пептида, VCP и мутантный хантингтин связывали пептид вместо друг друга. Нервные клетки, подвергшиеся воздействию нового пептида, имели более здоровые митохондрии, чем необработанные клетки. Фактически, пептид вообще предотвращал перемещение VCP в митохондрии и предотвращал гибель нервных клеток.

Ци хотел определить, имеет ли пептид больше, чем субклеточные эффекты, и можно ли его использовать в терапевтических целях для предотвращения симптомов болезни Хантингтона. Исследователи вводили пептид мышам с болезнью Хантингтона и оценивали двигательные навыки мышей. Мыши, похожие на Хантингтона, демонстрируют спонтанные движения, включая чрезмерное сцепление, плохую координацию и сокращение продолжительности жизни. Мыши, получавшие новый пептид, не испытывали этих симптомов и выглядели здоровыми. Ци пришел к выводу, что пептид снижает повреждение нервных клеток, вызванное болезнью Хантингтона, на животной модели.

Исследование успешно противодействовало вредному воздействию мутантного хантингтина и защищало нервные клетки на нескольких моделях болезни Хантингтона. По словам Ци, интерферирующий пептид, разработанный в ходе исследования "предлагает потенциальный терапевтический вариант лечения болезни Хантингтона, болезни, лечение которой недоступно." Следующим шагом исследователей будет оптимизация потенциально терапевтического пептида для использования в исследованиях на людях.

2 комментария к “Ученые разрабатывают терапевтический белок, защищающий нервные клетки от болезни Хантингтона”

Оставьте комментарий