«Двойная жизнь» белка Паркинсона указывает путь к новым методам лечения

В основе многих исследований болезни Паркинсона, как ее причин, так и новых форм лечения, лежит тип мозгового белка, называемый альфа-синуклеином. Известно, что он играет важную роль в движении везикулярных структур, которые транспортируют материалы внутри и вокруг клеток, но новое исследование показало, что на самом деле он ведет «двойную жизнь», влияя на экспрессию генов таким образом, что открывает новые возможности для лечения.

Причина, по которой альфа-синуклеину уделяется такое внимание в исследованиях болезни Паркинсона, заключается в том, что белок обладает способностью неправильно свертываться и накапливаться в токсичные скопления, вызывающие повреждение важных клеток мозга.

Экспериментальные методы лечения, предназначенные для борьбы с этим типом белковой дисфункции, показали захватывающий потенциал, например, инженерные пептиды и соединения, полученные из акул.

Тем временем исследования, которые углубляют понимание поведения белка, помогли понять потенциальное происхождение болезни Паркинсона, включая возможность того, что она начинается в кишечнике и может быть аутоиммунным заболеванием. Новое исследование, проведенное учеными из Brigham and Women’s Hospital, Массачусетского технологического института и Гарварда, проливает дополнительный свет на функции альфа-синуклеина и началось с изучения дрожжевых систем и моделей плодовых мушек.

Эксперименты группы показали, что та же самая часть белка альфа-синуклеина, которая связывается с везикулами, также связывается с клеточным механизмом, называемым структурами «P-body», которые помогают регулировать экспрессию генов через информационную РНК (мРНК).

Эти результаты были подтверждены экспериментами с нейронами, полученными от пациентов, и нейронами, полученными из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток. Последние характеризуются мутациями гена альфа-синуклеина, которые изменяют состав и функцию структур P-тела и приводят к аномальной регуляции мРНК.

«Наше исследование предлагает новое понимание белка, который, как известно, находится в центре развития болезни Паркинсона и связанных с ней расстройств», — сказал автор работы Викрам Хурана. «Это белок, на который нацелены современные терапевтические средства, но его функция была неуловимой. Традиционно считалось, что альфа-синуклеин играет роль в связывании с клеточной мембраной и транспортировке структур, известных как везикулы. Но наше исследование предполагает, что альфа-синуклеин ведет двойную жизнь».

Ученые увидели те же самые механизмы в посмертных образцах тканей пациентов с болезнью Паркинсона, и результаты также были подтверждены генетическим анализом, указывающим на то, что пациенты с мутациями в генах P-тела оказались подвержены более высокому риску развития болезни.

Влияя на экспрессию генов, а также на транспортировку везикул, ученые рассматривают альфа-синуклеин как тип «тумблера», отвечающего за две различные функции, и говорят, что существует дисбаланс в его функциях при болезненных состояниях.

Однако требуется дополнительная работа, чтобы понять это поведение и перевести его в клиническое лечение, однако сейчас ученые стремятся выяснить, насколько этот путь способствует прогрессированию заболевания.

«Если мы хотим иметь возможность разрабатывать методы лечения, нацеленные на альфа-синуклеин, нам нужно понять, что делает этот белок, и возможные последствия снижения его уровня или его активности», — сказал ведущий автор исследования Эринк Халлакли. «В нашей статье содержится важная информация, позволяющая заполнить пробелы в знаниях об этом белке, что может быть полезно для клинического применения».

Исследование было опубликовано в журнале Cell.