Подобно кусочкам ленты, которые сминаются, слипаются и могут превращаться в шарики, белки, которые начинают терять свою форму, становятся липкими и имеют тенденцию к слипанию. Когда такие шарики накапливаются и попадаются в ловушки, сохраняясь в организме человека, это приводит к серьезным последствиям, таким, как болезнь Альцгеймера.
К счастью, клетки оснащены молекулярными механизмами, которые обнаруживают дефектные белки, сортируют их, а затем либо удаляют, либо стабилизируют, предотвращая их накопление и причинение вреда. В последние годы ученые разработали небольшие молекулы лекарств, известные как фармакологические шапероны, которые могут помочь в лечение болезни Альцгеймера.
Сегодня ученые из Медицинской школы им. Льюиса Каца в Университете Темпл рассказывают, что фармакологические шапероны могут играть решающую роль в терапии болезни Альцгеймера. В новом исследовании, опубликованном 21 января в журнале Molecular Neurodegeneration, они описывают новый фармакологический шаперон, способный предотвратить болезнь Альцгеймера у животных, склонных к развитию этого заболевания.
Исследование является первым в своем роде, с целью показать, что фармакологическое лекарственное средство-шаперон может эффективно нарушать аномальные процессы, которые повреждают нейроны в мозге, приводят к потере памяти и, в конечном итоге, вызывают болезнь Альцгеймера.
«Наш препарат-шаперон специально восстанавливал уровни сортировочной молекулы, известной как VPS35, которая помогает выводить белки из эндосом, компартментов внутри клеток, где белки сортируются для деградации», — объяснил Доменико Пратико, доктор медицинских наук, председатель благотворительного фонда Скотта Ричардса North Star для Альцгеймера. Научный сотрудник, профессор кафедры фармакологии и микробиологии, директор Центра болезни Альцгеймера при храме в Медицинской школе им. Льюиса Каца. Доктор Пратико был старшим исследователем новой научной работы.
Транспортировка белков из эндосом в клеточную мембрану или в другой клеточный компартмент, известный как аппарат Гольджи, является фундаментальной для нормальной функции клеток. VPS35 имеет особое значение для этой системы незаконного оборота, поскольку он разделяет дисфункциональные и старые белки и отправляет их на переработку.
В предыдущей работе доктор Пратико и его коллеги обнаружили, что VPS35 активно очищает мозг от потенциально вредных белков, таких как бета-амилоид и тау. Однако, при болезни Альцгеймера уровни VPS35 снижаются. Это уменьшение связано с образованием тау-клубков внутри нейронов, а также с накоплением бета-амилоида вне нейронов. В конце концов, эти отложения аномальных белков прерывают активность нейронов и способствуют нейродегенеративным нарушениям, включая болезнь Альцгеймера.
В новом исследовании ученые исследовали влияние фармакологического шаперона на сортировку белка у мышей, разработанных для развития болезни Альцгеймера с возрастом. Мышей лечили с раннего возраста, до того, как у них стали проявляться признаки заболевания. По мере того, как животные становились старше, их проверяли на воздействие на память и обучение.
Команда доктора Пратико обнаружила, что по сравнению с необработанными мышами, предназначенными для болезни Альцгеймера, обработанные животные имели гораздо лучшую память и вели себя так же, как нормальные мыши или мыши дикого типа. Когда исследователи исследовали нейроны от обработанных мышей, они наблюдали значительное уменьшение клубков тау, а также уменьшение бета-амилоидных бляшек — другого типа белкового агрегата, который способствует болезни Альцгеймера. Кроме того, исследователи заметили, что уровни VPS35 были восстановлены и соединения, где нейроны собираются вместе для обмена информацией, известные как синапсы, были полностью функциональными после фармакологической терапии шаперонами.
«По сравнению с другими видами терапии для лечения болезни Альцгеймера, фармакологические шапероны являются недорогими, и некоторые из этих препаратов уже были одобрены для лечения других заболеваний», — рассказывает доктор Пратико. «Кроме того, эти препараты не блокируют фермент или рецептор, а нацелены на клеточный механизм, что означает, что вероятность побочных эффектов значительно ниже. Все эти факторы увеличивают привлекательность использования фармакологических препаратов-шаперонов в качестве новых методов лечения болезни Альцгеймера».
Однако, прежде чем перейти к испытаниям на людях , доктор Пратико планирует провести дальнейшее исследование последствий фармакологической терапии шапероном у пожилых мышей. «Потому что наше последнее исследование было профилактическим исследованием, сейчас мы хотим установить, может ли это лечение помочь пациентам уже с диагностированной болезнью Альцгеймера», — добавил он.
