Naukowcy z Case Western Reserve University zidentyfikowali kluczowy mechanizm leżący u podstaw postępu choroby Parkinsona: bezpośrednia interakcja między toksycznymi białkami a elektrowniami mózgu (mitochondriami). Odkrycie to wypełnia krytyczną lukę w naszej wiedzy na temat tej choroby, oferując nowy cel potencjalnych metod leczenia.
Brakujące łącze wyjaśnione
Od lat naukowcy wiedzą, że nieprawidłowe nagromadzenie białka zwanego alfa-synukleiną uszkadza neurony u pacjentów z chorobą Parkinsona. Jednocześnie u tych pacjentów dochodzi do osłabienia funkcji mitochondriów, co prowadzi do niedoboru energii w komórkach mózgowych. Chociaż te dwie kwestie były ze sobą powiązane, dokładnie w jaki sposób pozostało niejasne. Nowe badania jasno pokazują, że alfa-synukleina aktywnie zakłóca funkcję mitochondriów, wiążąc się z enzymem zwanym ClpP, który jest odpowiedzialny za usuwanie resztek komórkowych.
Ta interakcja zasadniczo wyłącza mitochondria, prowadząc do charakterystycznych objawów choroby Parkinsona, w tym zmniejszonej produkcji dopaminy i upośledzenia funkcji motorycznych. Znaczenie tego odkrycia polega na tym, że zapewnia ono specyficzny szlak molekularny, na który można celować środkami terapeutycznymi.
Potencjalne leczenie: Pułapka na białka CS2
Zespół nie poprzestał na zidentyfikowaniu problemu; ona również opracowała rozwiązanie. Krótki fragment białka, nazwany CS2, został zaprojektowany tak, aby działać jak przynęta, która odwraca alfa-synukleinę od ClpP i umożliwia normalne funkcjonowanie mitochondriów.
„Odkryliśmy szkodliwą interakcję białko-białko, która uszkadza stacje energetyczne mózgu… i opracowaliśmy ukierunkowane podejście, które może zablokować tę interakcję.” – Xin Qi, neurolog
Wstępne testy z wykorzystaniem ludzkiej tkanki mózgowej, modeli mysich i neuronów hodowanych w laboratorium dały obiecujące wyniki. CS2 zmniejszał stan zapalny i częściowo przywracał funkcje motoryczne i poznawcze u zwierząt. Sugeruje to, że ukierunkowanie na tę specyficzną reakcję biochemiczną może być skuteczniejszym podejściem niż zwykłe leczenie objawów choroby Parkinsona.
Warunki
Badania kliniczne na ludziach nadal potrwają co najmniej pięć lat. Interwencje biologiczne tego rodzaju wymagają rygorystycznych testów bezpieczeństwa, aby upewnić się, że nie występują niezamierzone konsekwencje. Jednakże podwójne osiągnięcia badania – identyfikacja zasadniczego defektu w postępie choroby Parkinsona i wykazanie potencjalnego mechanizmu naprawy – stanowią znaczący krok naprzód.
Choroba Parkinsona jest niezwykle złożoną chorobą, na którą wpływa wiele czynników. Jest mało prawdopodobne, że pojedyncze leczenie zapewni całkowite wyleczenie; jednakże terapie mające na celu przywrócenie funkcji mitochondriów mogą znacząco poprawić jakość życia milionów osób cierpiących na tę chorobę.
Naukowcy są optymistami, że przyszłe metody leczenia mogą przekształcić chorobę Parkinsona z wyniszczającej, postępującej choroby w taką, którą można kontrolować, a nawet wyleczyć.
