Mokslininkai atranda svarbiausią mirtinų smegenų ligų formavimosi žingsnį

Normalių ir mutavusių PrP baltymų struktūra. Kreditas: Imperial College London

Pirmą kartą mokslininkai nustatė, dėl ko normalūs baltymai virsta sergančia forma, sukeldami tokias ligas kaip CJD ir Kuru.

Tyrėjų grupė nuo Imperatoriškasis koledžas Londone ir Ciuricho universitetas taip pat išbandė būdą, kaip užkirsti kelią procesui, o tai galėtų sukelti naujų vaistų kovai su šiomis ligomis.

Tyrimas yra susijęs su prionų ligomis – smegenų ligų, kurias sukelia baltymai, vadinami prionais, grupei, kuri netinkamai veikia ir neteisingai „sulankstoma“, pasikeisdama į formą, galinčią kaupti ir sunaikinti smegenų ląsteles. Gali praeiti dešimtmečiai, kol pasireikš šios ligos, bet tada yra agresyvi ir mirtina.

„Atrasti mechanizmą, kuriuo prionai tampa patogeniški, yra svarbus žingsnis vieną dieną kovojant su šiomis ligomis, nes tai leidžia mums ieškoti naujų vaistų“. – Profesorius Alfonso De Simone

Tai apima Kuru, pašėlusių karvių ligą ir Creutzfeldto-Jakobo ligos (CJD) žmogui ekvivalentą bei paveldimą būklę, vadinamą mirtina šeimos nemiga.

Nors buvo apibūdinta įprasta, sveika prionų versija ir patogeninė (ligą sukelianti) versija, tarpinis žingsnis anksčiau nebuvo žinomas keičiant vienas po kito.

2021 m. Kovo 15 d. Paskelbtame straipsnyje Nacionalinės mokslų akademijos darbai, mokslininkų komanda išskyrė šį tarpinį žingsnį ir nustatė mechanizmą, kuris pakeičia įprastus prionus į jų patogeninę formą. Tyrimą palaikė Alzheimerio liga Tyrimai JK.

Agresyvus ir destruktyvus

Pagrindinis tyrėjas profesorius Alfonso De Simone iš Imperialo Gyvybės mokslų katedros sakė: „Priono ligos yra agresyvios ir niokojančios, o šiuo metu nėra jokio gydymo.

„Prionų patogeniškumo mechanizmo atradimas yra svarbus žingsnis kovojant su šiomis ligomis vieną dieną, nes tai leidžia mums ieškoti naujų vaistų. Dabar mes žinome, koks yra mūsų tikslas, ir žinome, kokių savybių turėtų turėti vaistai, kad prionai netaptų patogeniški. “

Siekdama ištirti neteisingą prionų lankstymąsi, komanda dirbo su mutacine priono baltymo forma, randama žmonėms, turintiems paveldimų prionų ligų. Mutantinė forma yra agresyvesnė, todėl prionai greičiau pereina į jų patogeninę formą. Tai leidžia tyrėjams lengviau pamatyti, kas vyksta.

Tačiau, norint išsamiai ištirti, prionus sunku izoliuoti ir išvalyti pakankamu kiekiu iš kitų baltymų. Pagrindinis darbo autorius dr. Máximo Sanzas-Hernándezas pradėjo tirti šią problemą kaip „Imperial“ bakalauro studijas ir tęsė tol, kol sėkmingai dirbo postdoc’e pas profesorių De Simone.

Tada komanda naudojo metodą, vadinamą branduolio magnetinio rezonanso spektroskopija kartu su skaičiavimo analize, kad nustatytų tarpinio žingsnio struktūrą, kad būtų galima nustatyti molekulinį mechanizmą darbe, kai prionas sulankstomas neteisingai.

Turėdami šią informaciją, jie taip pat dirba su Ciuricho universiteto komanda, kuri sugebėjo gaminti antikūnus, kurie galėtų nukreipti mechanizmą. Atlikę bandymo mėgintuvėlyje koncepcijos įrodymą, jie sugebėjo sėkmingai užblokuoti prionus, kurie pereina iš normalios į patogeninę formą.

Nors dabartiniai antikūnai yra per dideli, kad patektų į smegenis, tyrimas rodo, kad įmanoma sutrikdyti mechanizmą, kad mokslininkai galėtų toliau kurti naujus vaistus.

Dr. Sanzas-Hernándezas sakė: „Tarpinis prionų patogenezės etapas yra toks trumpalaikis, kad jis yra tarsi vaiduoklis – beveik neįmanoma įsivaizduoti. Bet dabar, kai turime vaizdą apie tai, su kuo susiduriame, galime sukurti konkretesnes intervencijas, kurios vieną dieną galėtų suvaldyti šias pražūtingas ligas. “

Vaistų junginių paieška

Dr. „Alzheimer Research UK“ tyrimų vadovė Rosa Sancho sakė: „Tai ankstyvas trumpų baltymų fragmentų tyrimo etapas, kuris gali būti labai nestabilus, trumpalaikis ir sunkiai tiriamas.

„Kaip didžiausia JK demencijos labdaros organizacija, mes džiaugiamės galėdami finansuoti šį sudėtingą darbą naudodami biofizinius ir skaičiavimo metodus, kad geriau suprastume vaidmens fragmentus, susijusius su ligos vystymusi. Norėdami nustatyti naujus būdus, kaip sumažinti ar kovoti su šiais baltymų fragmentais sergant žmogaus ligomis, turime ištirti tolesnes investicijas į demencijos tyrimus. “

Tyrėjai tikisi, kad ši informacija leis vaistų tyrėjams ir farmacijos kompanijoms nuskaityti vaistų junginių bibliotekas, ar jose nėra preparatų, kurie galėtų blokuoti mechanizmą.

Visiems vaistų junginiams pirmiausia reikės atlikti išsamius laboratorinius tyrimus, kad įsitikintumėte, jog jie yra veiksmingi, pakankamai maži, kad juos būtų galima atlikti smegenyse, ir saugu, tačiau komanda tikisi, kad paieška dabar gali būti greitesnė.

Nuoroda: Máximo Sanz-Hernández, Joseph D. Barritt, Jens Sobe, Simone Hornemann, Adriano Aguzzi ir Alfonso De Simone, „2021 m. Kovo 15 d. Nacionalinės mokslų akademijos darbai.
DOI: 10.1073 / pnas.2019631118

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Pasiutligė neužkrėstų smegenų, tačiau vis tiek kenčia nuo stiprių nervų pažeidimų.

Koronavirusas II su sunkiais kvėpavimo takų simptomais, Virusas, sukeliantis COVID 19Vargu ar jis bus tiesiogiai perduodamas į smegenis, tačiau vis tiek gali sukelti sisteminę...

Mokslas yra paprastas. Kas yra kvantinis skaičiavimas?

Nuo JAV energetikos departamentas 2021 m. Balandžio 21 d Lawrence'o Berkeley nacionalinė laboratorija DOE naudoja pažangią aušinimo sistemą - uolekčių, kad kvantinių kompiuterių širdis būtų pakankamai...

Kaip paukštis kvėpuoja geriau? Tyrėjų išvados

Apytikslis „apvalios viščiuko“ su paukščio plaučiais skaičius parodė, kad įkvėpus oro judėjimas pirmyn ir atgal. Kaip iškvėpimai (mėlynos rodyklės) ir iškvėpimai (raudoni) sukelia...

Kalnų gorilos gali naudoti krūtinę, kad perduotų informaciją apie save

Vyriškos gorilos krūtis muša. Autoriai: Jordi Galbany / Diano Fossey Gorilla fondas Skrynios, nukentėjusios nuo kalnų gorilų, kurios greitai muša krūtinę rankomis, kad skambėtų...

Paprastas mokslas: kas yra biokuras?

Parengta JAV energetikos departamentas 2021 m. Balandžio 20 d Mokslininkai fermentavo mieles, kad iš augalų cukrus virstų biodyzelinu. Kreditas: Nuotrauka mandagumo Stephanopoulos Lab Saulės, vėjo ir...

Newsletter

Subscribe to stay updated.