АЛС: Нова техника спречава токсичне наслаге протеина у ћелијама
Велика већина људи који развију ретку неуролошку болест амиотрофичну латералну склерозу има једну заједничку особину: токсично накупљање неисправног протеина ТДП-43 у погођеним нервним ћелијама.
Постмортални докази сугеришу да 97 посто људи са амиотрофичном латералном склерозом (АЛС) има ове токсичне наслаге протеина.
Такође постоје докази да се неисправан ТДП-43 јавља код 45 процената фронтотемпоралне деменције, 60 процената Алзхеимерове болести и 80 процената случајева хроничне трауматичне енцефалопатије.
Сада су научници са Универзитета у Питтсбургху у Пенсилванији развили приступ који би могао спречити стварање токсичних наслага ТДП-43.
Поново су створили услове који би довели до накупљања ТДП-43 праћеног ћелијском смрћу у култивисаним људским нервним ћелијама.
У овом тренутку приметили су да се наслаге формирају само када недостају одређени молекули који циљају ТДП-43 - наиме, партнери за везивање РНК протеина. Додавање молекула који би могао да опонаша деловање несталих партнера који везују РНК, спречило је стварање депозита ТДП-43 у ћелијама.
Студија, која је сада објављена у часопису Неурон, јединствен је по томе што се фокусира на протеине, а не на гене.
„Уместо тога“, објашњава виши аутор студије др Цхристопхер Ј. Доннелли, који је доцент неуробиологије, „циљајући ген који узрокује болест у подскупини пацијената, циљамо на протеине који се накупине у готово сви они."
„То никада раније није учињено“, додаје он.
АЛС лежи на „неуродегенеративном спектру“
АЛС, прогресивно стање, узрокује смрт нервних ћелија или неурона који контролишу добровољно кретање. Нервне ћелије које умиру укључују оне које омогућавају људима да разговарају, ходају и жваћу.
Према Центрима за контролу и превенцију болести (ЦДЦ), због непотпуне евиденције, није јасно колико људи у Сједињеним Државама има АЛС.
Међутим, тамо где извештаји постоје, они сугеришу да је „скоро 16.000 људи“ имало АЛС у САД-у 2014. године, а око 5.000 људи годишње сазна да има болест.
Тренутно нема лека за АЛС и не постоје ефикасни третмани који успоравају, заустављају или преокрећу напредак стања. АЛС се може развити у било којој доби, али најчешће се развија код људи старих 55–75 година, а мало је вероватније да ће га развити мушкарци него жене.
Већина људи живи 2–5 година након што симптоми почну, иако постоје случајеви у којима људи преживе дуже. На пример, познати физичар и космолог Степхен Хавкинг умро је 55 година након што је сазнао да је развио АЛС 1963. године.
У свом истраживању, др Доннелли и колеге примећују да због „[с] значајног преклапања клиничких, генетских и неуропатолошких карактеристика“ научници су предложили да АЛС и фронтотемпорална деменција леже у различитим тачкама истог „спектра неуродегенеративне болести . “
Нови приступ истражује протеине
Одлучили су да истраже протеине уместо гена, јер, како објашњава др Доннелли, „велика већина пацијената са неуродегенеративним поремећајима нема специфичне мутације“. Било је зрело време за испитивање ТДП-43, јер је, захваљујући новој технологији, било могуће посматрати интеракције протеина унутар ћелија. То раније није било могуће.
Тим је користио оптогенетику, што је нова технологија у којој научници могу да користе снопове светлости да гурну молекуле унутар ћелија ка одређеним интеракцијама.
Створили су стање болести налик на АЛС у посуди, а затим посматрали шта се догодило када су гурали протеине ТДП-43 једни према другима.
Научници су гледали како људске нервне ћелије умиру након што су се протеини ТДП-43 скупили у њима.
Даља истрага открила је да протеини стварају токсичне наслаге само у одсуству њихових партнера који везују РНК.
Чини се да партнери који везују РНК штите нервне ћелије везивањем за протеине ТДП-43 и спречавајући их да се скупе.
’Мамац-олигонуклеотиди’ везани за протеине
Инспирисани оним што су видели, истраживачи су развили молекул олигонуклеотида који специфично циља и веже се за ТДП-43 попут партнера за везивање РНК.
Приступ је успео: Тим је видео како протеини не стварају наслаге у присуству уведених олигонуклеотида и да ћелије настављају да живе. Доктор Доннелли каже да су молекуле надимали „мамац-олигонуклеотиди“.
Он и његов тим верују да би слични приступи који користе молекуле „болести у јелу“ и „мамца“ могли да делују и на друге неуродегенеративне поремећаје који укључују неисправне протеине.
Ту спадају Алзхеимер-ова болест, у којој се сплет тау протеина накупља унутар ћелија, и Паркинсонова болест, у којој се ћелије зачепе депозитима протеина а-синуклеина.
Ипак, има још пуно посла да се обећавајући резултати лабораторије преточе у третман који ће деловати на људима.
„Ако пецате, покушавате да користите мамац да бисте ухватили рибу. У нашем случају, мамац остављамо тамо за додатни протеин да се не би скупио. "
Цхристопхер Ј. Доннелли, Пх.Д.
