Kas see äsja avastatud valk võib aidata Parkinsoni tõbe ravida?
Teadlased on leidnud valgu, mis võiks aidata vähendada toksiliste valkude agregatsiooni ajus - see on Parkinsoni tõve tunnus. Kuid kas nende avastus pakub värsket lootust või lihtsalt "abivahendit"?
Kas uus avastus paljastab uue uurimisraja Parkinsoni teraapia jaoks?Riiklike tervishoiuinstituutide hinnangul saab Ameerika Ühendriikides Parkinsoni tõve diagnoosi umbes 50 000 inimest.
Seda laialt levinud seisundit iseloomustavad muude sümptomite hulgas värinad, liikumise aeglus ning tasakaalu ja koordinatsiooni halvenemine.
Kuid selle põhjused jäävad teadmata ja ravi on suunatud ainult sümptomitele, aidates inimestel seda seisundit võimalikult hästi hallata.
Ajus iseloomustab Parkinsoni tõve mõistatuslik omadus - alfa-sünukleiini liitmine, valk, mis muutub toksiliseks ja häirib närviteid suurte koguste kokkukleepumisel.
See juhtub siis, kui alfa-sünukleiin valeneb, see tähendab, kui see volditakse valeks kujuks, mis ei võimalda tal õigesti toimida, mis võib põhjustada haigusi või hõlbustada neid.
Alfa-sünukleiin esineb ajus tavaliselt kõrgel tasemel ja väiksemates kogustes ka teistes kudedes. Sellegipoolest pole teadlastel aimugi, millist rolli see valk tavaliselt närvihaiguste säilitamisel mängib või kuidas vältida selle valesti voltimist.
Kuid uus uurimus Purdue ülikoolist West Lafayette'is IN osutab valgule, mis on võimeline vähendama valesti kokku pandud alfa-sünukleiini agregatsiooni. Leiud ilmnevad Journal of Molecular Biology.
Kuidas HYPE võib agregatsiooni vähendada
Uus uurimus on keskendunud valgu nimega "HYPE" terapeutilisele potentsiaalile, mis on uurijate selgitusel ainus inimestel esinev Fic-valk.
Fic-valgud aitavad otsustada, kas rakk jääb stressi korral ellu või sureb, mida iseloomustab raku valkude vale voltimine.
"Kuna HYPE mängib nii olulist rolli selles, kuidas rakud lahendavad valesti kokku pandud valkude stressi, mõtlesime, kas valkude valest voltimisest tulenevad haigused vajavad tõenäoliselt HYPE-i," selgitab juhtiv uuringu autor Seema Mattoo, Ph.D. bioloogiateadused Purdue linnas.
Ta jätkab: „Me teame, et Parkinsoni tõve korral on valesti volditud valk [alfa-sünukleiin]. Seega küsisime, kas HYPE võib modifitseerida [alfa-sünukleiini] ja kui jah, siis millised on selle tagajärjed? "
Praeguses uuringus, mille teadlased viisid läbi in vitro, kasutades rakukultuure laboris, leidsid nad, et HYPE võib tõesti toimida alfa-sünukleiinil, vähendades valesti kokku pandud valkude agregatsiooni hulka. Teadlased nimetavad seda protsessi AMPylationiks.
Seejärel soovis meeskond näha, kas AMPylation näitas potentsiaalse terapeutilise protsessina tõepoolest mingeid lubadusi. Parkinsoni tõve korral võivad agregeeritud, valesti kokku pandud valgud läbi torgata neuronite (ajurakkude) membraane, häirides nende toimimist.
Mattoo ja tema kolleegid soovisid teada saada, kas AMPylation tooks kaasa ka vähem auke rakumembraanides. Selleks kasutasid nad rakumembraanide simuleeriva pinna loomiseks lipiidide kombinatsiooni.
Nad lisasid lipiididele ka värvi, nii et kui alfa-sünukleiinagregaadid neid läbi torkasid, muutus tegevus lekkinud värvi kaudu nähtavaks.
Pärast seda teeb Mattoo: "Leidsime, et modifitseeritud [alfa-sünukleiiniga] eraldus vähem värvaineid, mis tähendab, et membraan jäi puutumatuks."
"See tähendab, et HYPE võib Parkinsoni tõbe ravivalt mõjutada," lisab ta. Veelgi enam, nagu Mattoo ja tema kolleegid oma uurimustöös märgivad: "See on esimene aruanne, mis määrab [alfa-sünukleiini] HYPE sihtmärgiks."
Kas minna kaugemale jaotisest „Abi?”
Viimases katses uurisid Mattoo ja meeskond elektronmikroskoobi abil HYPE-modifitseeritud alfa-sünukleiini. See võimaldas neil täheldada, et pärast suhtlemist HYPE-ga oli alfa-sünukleiini struktuur muutunud.
Regulaarsetes tingimustes märgivad teadlased alfa-sünukleiini keerdkäike, mis võib selgitada selle potentsiaali agregaatide moodustamiseks. HYPE-ga modifitseerituna kippus valk aga vähem väänama, moodustades selle asemel paralleelsed ahelad.
Teadlaste väitel võib see uus modifikatsioon takistada alfa-sünukleiini kogunemist nii palju.
Kuigi praegused uuringud näitavad lubadust leida Parkinsoni tõve uusi ravimeetodeid, selgitavad uuringu autorid, et neil on veel pikk tee minna.
"Püüame kõik haiguse progresseerumise lõpus rakendada abivahendit, kuna teame, et agregeerumine põhjustab rakkude toksilisust, kuid kuidas seda vältida? Haiguste kontekstis on selles veel palju mehaaniliselt mõistetavat. ”
Seema Mattoo, Ph.D.
"Oleme [selle uuringu] varajases staadiumis," tunnistab Mattoo, "kuid need tulemused annavad meile uue nurga potentsiaalsete ravimeetodite vaatamiseks."
"Püüame välja mõelda ravimeid, mida saaks kasutada HYPE tegevuse manipuleerimiseks. Võite neid anda patsientidele, kellel hakkavad ilmnema Parkinsoni tõve tunnused või kellel on kombineeritud [alfa-sünukleiin]. See on suund, kuhu me tahame minna [sisse], ”selgitab teadlane.