Naujai sukurtas nanokūnas gali prasiskverbti į kietas smegenų ląsteles ir gydyti Parkinsono ligą

Naujai sukurtas nanokūnas gali prasiskverbti į kietas smegenų ląsteles ir gydyti Parkinsono ligą

Baltymai, vadinami antikūnais, padeda imuninei sistemai rasti ir atakuoti svetimus patogenus. Mini versijos antikūnų, vadinamų nanokūnais -; natūralūs junginiai gyvūnų, tokių kaip lamos ir rykliai, kraujyje; yra tiriami autoimuninių ligų ir vėžio gydymui. Dabar Johnso Hopkinso medicinos tyrėjai padėjo sukurti nanokūną, galintį prasiskverbti pro kietą smegenų ląstelių išorę ir išpainioti netinkamus baltymus, sukeliančius Parkinsono ligą, Lewy kūno demenciją ir kitus neurokognityvinius sutrikimus, kuriuos sukelia žalingas baltymas.

Tyrimas, paskelbtas liepos 19 d. žurnale Nature Communications, buvo atliktas Johnso Hopkinso medicinos tyrėjų, vadovaujamų mokslų daktaro Xiaobo Mao, ir Mičigano universiteto Ann Arbor mokslininkų. Jų tikslas buvo rasti naują gydymo būdą, kuris galėtų konkrečiai nukreipti į netinkamus baltymus, vadinamus alfa-sinukleinu, kurie linkę susikaupti ir sutrumpinti vidinį smegenų ląstelių darbą. Nauji įrodymai parodė, kad alfa-sinukleino gumulėliai gali plisti iš žarnyno ar nosies į smegenis ir paskatinti ligos progresavimą.

Teoriškai antikūnai gali sutelkti dėmesį į alfa-sinukleino baltymų sulipimą, tačiau su patogenais kovojantys junginiai sunkiai prasiskverbia į išorinį smegenų ląstelių apvalkalą. Norėdami išspausti kietas smegenų ląstelių dangas, mokslininkai pasirinko nanokūnus, mažesnę antikūnų versiją.

Tradiciškai nanokūnai, sukurti už ląstelės ribų, negali atlikti tos pačios funkcijos ląstelės viduje. Taigi mokslininkai turėjo palaikyti nanokūnus, kad jie išliktų stabilūs smegenų ląstelėje. Norėdami tai padaryti, jie genetiškai modifikavo nanokūnus, kad išlaisvintų juos nuo cheminių ryšių, kurie paprastai suskaidomi ląstelėje. Bandymai parodė, kad be jungčių nanokūnas išliko stabilus ir vis tiek galėjo prisijungti prie netinkamos formos alfa-sinukleino.

Komanda sukūrė septynis panašius nanokūnų tipus, žinomus kaip PFFNB, kurie galėtų prisijungti prie alfa-sinukleino gumulėlių. Iš jų sukurtų nanokūnų vienas yra -; PFFNB2-; geriausiai atliko alfa-sinukleino gumulėlius, o ne atskiras alfa-sinukleino molekules ar monomerus. Monomerinės alfa-sinukleino versijos nėra kenksmingos ir gali atlikti svarbias funkcijas smegenų ląstelėse. Tyrėjai taip pat turėjo nustatyti, ar PFFNB2 nanokūnas gali išlikti stabilus ir veikti smegenų ląstelėse. Komanda nustatė, kad PFFNB2 buvo stabilus gyvose pelių smegenų ląstelėse ir audiniuose ir parodė stiprų afinitetą alfa-sinukleino gumulams, o ne atskiriems alfa-sinukleino monomerams.

Papildomi bandymai su pelėmis parodė, kad PFFNB2 nanokūnas negali užkirsti kelio alfa-sinukleinui kauptis į gumulėlius, tačiau gali sutrikdyti ir destabilizuoti esamų gumulėlių struktūrą.

Pažymėtina, kad mes sukėlėme PFFNB2 ekspresiją žievėje ir neleidome alfa-sinukleino gumulams plisti į pelės smegenų žievę – regioną, atsakingą už pažinimą, judėjimą, asmenybę ir kitus aukštesnės eilės procesus.

Ramhari Kumbhar, Ph.D., pirmasis autorius, doktorantas, Johns Hopkins universiteto medicinos mokykla

„PFFNB2 sėkmė surišant kenksmingus alfa-sinukleino gumulėlius vis sudėtingesnėje aplinkoje rodo, kad nanokūnas gali būti raktas, padedantis mokslininkams tirti šias ligas ir galiausiai sukurti naujus gydymo būdus“, – sako neurologijos docentas Mao.

Šaltinis:

Johnso Hopkinso medicina