Скопления неправильно свернутых белков, которые собираются в мозге, связаны с нейродегенеративными заболеваниями, такими как болезнь Паркинсона. Недавно идентифицированные нанотела обещают дестабилизировать структуру этих скоплений, что потенциально может привести к новым методам лечения этого заболевания.
Белок в центре исследования известен как альфа-синуклеин. Считается, что сам по себе он играет важную роль в мозге, но он может неправильно складываться и слипаться в так называемые тельца Леви. Они могут повлиять на функцию нейронов и даже начать их убивать, и были вовлечены в неврологические расстройства, такие как болезнь Паркинсона.
Большая часть исследований болезни Паркинсона была сосредоточена на этих тельцах Леви, раскрывая «двойную жизнь» белка, то, как скопления могут сначала образовываться в кишечнике, прежде чем попасть в мозг. Были даже предположения, является ли это аутоиммунным заболеванием. Другие команды ученых нацелились на тельца Леви с помощью искусственных ферментов или очищенных пептидов и добились многообещающих результатов.
Для нового исследования ученые из Медицинского центра Джона Хопкинса и Мичиганского университета в Анн-Арборе исследовали использование нанотел для разрушения телец Леви.
Нанотела — это уменьшенные версии белков антител, которые используются иммунной системой для отслеживания патогенов. Их меньший размер позволяет им протискиваться сквозь мембраны клеток головного мозга, где они могут связываться и разрушать скопления альфа-синуклеина.
Обычно эти нанотела разрушаются внутри клеток, поэтому команда разработала их таким образом, чтобы в них не было определенных химических связей, уязвимых для этого процесса. Они обнаружили, что это сохраняет стабильность нанотел без снижения их способности связываться с скоплениями альфа-синуклеина.
После тестирования семи версий своих нанотел исследователи определили одну, названную PFFNB2, как лучшего кандидата.
В тестах на живых клетках головного мозга и тканях мышей было обнаружено, что PFFNB2 стабилен и прочно связан с белковыми скоплениями, эффективно разрушая их.
«Поразительно, но мы индуцировали экспрессию PFFNB2 в коре головного мозга, и это предотвратило распространение скоплений альфа-синуклеина в кору головного мозга мыши, область, ответственную за познание, движение, личность и другие процессы высокого порядка», — сказал Рамхари Кумбхар, автор исследования.
Важно отметить, что команда ученых обнаружила, что нанотела атакуют только скопления альфа-синуклеина, а не отдельные молекулы, которые, вероятно, выполняют жизненно важные функции в клетках мозга.
«Успех PFFNB2 в связывании вредных скоплений альфа-синуклеина во все более сложных средах указывает на то, что нанотела могут стать ключом к помощи ученым в изучении этих заболеваний и, в конечном итоге, в разработке новых методов лечения», — говорят ученые.
Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications.
