Паркинсонова болест: Модификовани протеин делује попут дроге
Ново истраживање, објављено у часопису Молекуларна неуробиологија, нуди обећавајућу нову стратегију за обнављање функционалних нивоа допамина у мозгу: промена природног протеина како би могао да уђе у мождане ћелије и да се користи као лек.
Паркинсонова болест, прогресивно ослабљујуће неуролошко стање које погађа око милион људи у Сједињеним Државама, узрокована је губитком неурона који производе допамин.
Тренутно истраживачи траже стратегије за замену или обнављање њихове функционалности или за повећање нивоа допамина, који је неуротрансмитер пресудан за контролу кретања.
На пример, недавно су истраживачи користили светлост за контролу лека који блокира одређене рецепторе у мозгу. Блокирање ових рецептора повећава допамин.
Друге студије су користиле витамин Б-3 како би зауставили смрт неурона који производе допамин или сугерирају да повећање допамина само у кратким рафалима, уместо стално, може помоћи у контроли кретања.
Сада нова студија има други приступ. Надовезујући се на претходно истраживање које је издвојило протеин назван Нурр1 као обећавајућу мету лека за Паркинсонову болест, међународни тим научника изменио је протеин на начин који му омогућава да уђе у мождане ћелије.
У овом облику, природни протеин може помоћи допаминергичним неуронима да преживе, објаснили су научници у свом раду, чији је први аутор Деннис Палига, из радне групе за молекуларну неуробиохемију на Рухр-Университат Боцхум у Немачкој.
Модификација протеина Нурр1
Палига и тим објашњавају да је Нурр1 фактор транскрипције који игра виталну улогу у развоју и одржавању неурона који производе допамин у можданом подручју званом субстантиа нигра.
Претходне студије на које су се аутори позивали, откриле су недостатак протеина Нурр1 у случајевима Паркинсонове болести, што је довело до уверења да би допуњавање нивоа Нурр1 могло бити добра терапијска стратегија.
Фактори транскрипције помажу ћелијама да се развијају везујући се за ДНК у језгру и „одлучујући“ који се гени декодирају тако да формирају протеине.
Међутим, у свом природном облику, Нурр1 не може да уђе у ћелије споља. Палига и тим су тражили начине да му дају „појачани сигнал“ који ће на то подстаћи.
Повезивање протеинског фрагмента створеног из бактерије Бациллус антхрацис до Нурр1 показало се као „потицај“ који су истраживачи тражили.
„Фрагмент бактеријског протеина који смо користили не изазива болести“, наводи одговарајући аутор Ролф Хеуманн. „[Ја] не садржи само наредбу за транспорт нечега у ћелију“, додаје он.
Када модификовани протеин уђе у ћелију, он се одваја од фрагмента бактеријског протеина, слободан за циљање гена који покрећу производњу допамина.
Како измењени Нурр1 зауставља неуродегенерацију
Прецизније, даља лабораторијска испитивања Палиге и колега открила су да је примена модификоване верзије Нурр1 повећала ниво ензима који је кључан за синтезу допамина, што је процес често поремећен код Паркинсонове болести.
Ензим се назива тирозин хидроксилаза. Културе ћелија откриле су да су ћелије третиране Нурр1 произвеле више овог ензима него њихове нелечене колеге. Међутим, третирање ћелија протеинима такође је смањило производњу другог протеина познатог као Нур77, који регулише ћелијску смрт.
Коначно, истраживачи су тестирали ефекат Нурр1 на неуроне који производе допамин који су третирани неуротоксином да би симулирали ефекте Паркинсонове болести. Модификовани Нурр1 зауставио је дегенерацију неурона.
„Ови налази“, објашњавају аутори студије, „могу бити релевантни за нуклеарно испоручивање транскрипционог фактора Нурр1 у контексту лечења заснованог на протеинима код Паркинсонове болести.“
Коаутор студије Себастиан Неуманн - који је повезан са радном групом за молекуларну неуробиохемију - такође коментарише налазе.
„Надамо се да ћемо тако моћи утрти пут за нову Паркинсонову терапију [...] Ипак, наш фузијски протеин Нурр1 може само покренути развој новог приступа.“
Себастиан Неуманн
„Још много корака треба предузети како би се разјаснило да ли модификовани протеин посебно стиже до правих ћелија у мозгу и како би могао да се примени“, закључује Неуманн.
