Nanobody nou dezvoltat poate pătrunde în celulele creierului dure și poate trata boala Parkinson

Nanobody nou dezvoltat poate pătrunde în celulele creierului dure și poate trata boala Parkinson

Proteinele numite anticorpi ajută sistemul imunitar să găsească și să atace agenții patogeni străini. Mini versiuni de anticorpi numiți nanocorpi -; compuși naturali din sângele animalelor precum lamele și rechinii -; sunt studiate pentru tratamentul bolilor autoimune și al cancerului. Acum, cercetătorii de la Johns Hopkins Medicine au ajutat la dezvoltarea unui nanocorp capabil să treacă prin exteriorul dur al celulelor creierului și să descurce proteinele deformate care duc la boala Parkinson, demența cu corp Lewy și alte tulburări neurocognitive cauzate de proteina dăunătoare.

Studiul, publicat pe 19 iulie în Nature Communications, a fost o colaborare între cercetătorii de la Johns Hopkins Medicine conduși de Xiaobo Mao, Ph.D., și oameni de știință de la Universitatea din Michigan, Ann Arbor. Scopul lor a fost să găsească un nou tip de tratament care să vizeze în mod specific proteinele deformate numite alfa-sinucleină, care tind să se aglomereze și să înglobeze funcționarea interioară a celulelor creierului. Noi dovezi au arătat că aglomerările de alfa-sinucleină se pot răspândi de la intestin sau nas la creier, conducând la progresia bolii.

În teorie, anticorpii au potențialul de a se concentra pe aglomerarea proteinelor alfa-sinucleină, dar compușii care luptă cu patogenii pătrund cu greu în învelișul exterior al celulelor creierului. Pentru a trece prin straturile dure ale celulelor creierului, cercetătorii au ales nanocorpii, versiunea mai mică a anticorpilor.

În mod tradițional, nanocorpurile create în afara celulei nu pot îndeplini aceeași funcție în interiorul celulei. Așa că cercetătorii au trebuit să susțină nanocorpii astfel încât să rămână stabili într-o celulă a creierului. Pentru a face acest lucru, ei au modificat genetic nanocorpii pentru a le elibera de legăturile chimice care sunt de obicei descompuse într-o celulă. Testele au arătat că, fără legături, nanocorpul a rămas stabil și a fost încă capabil să se lege de alfa-sinucleina deformată.

Echipa a creat șapte tipuri similare de nanocorpi, cunoscute sub denumirea de PFFNB, care s-ar putea lega de aglomerări de alfa-sinucleină. Dintre nanocorpurile pe care le-au creat, unul este -; PFFNB2-; a făcut cea mai bună lucrare glomming aglomerări de alfa-sinucleină, mai degrabă decât molecule individuale sau monomeri de alfa-sinucleină. Versiunile monomerice ale alfa-sinucleinei nu sunt dăunătoare și pot avea funcții importante în celulele creierului. Cercetătorii au trebuit, de asemenea, să determine dacă nanocorpul PFFNB2 ar putea rămâne stabil și funcționa în celulele creierului. Echipa a descoperit că PFFNB2 a fost stabil în celulele și țesuturile creierului de șoarece vii și a arătat o afinitate puternică pentru aglomerări de alfa-sinucleină, mai degrabă decât pentru monomerii individuali de alfa-sinucleină.

Teste suplimentare la șoareci au arătat că nanocorpul PFFNB2 nu poate împiedica alfa-sinucleina să se acumuleze în aglomerări, dar poate perturba și destabiliza structura aglomerărilor existente.

În mod remarcabil, am indus expresia PFFNB2 în cortex și am împiedicat răspândirea aglomerărilor de alfa-sinucleină în cortexul creierului șoarecelui, regiunea responsabilă de cunoaștere, mișcare, personalitate și alte procese de ordin superior.

Ramhari Kumbhar, Ph.D., co-primul autor, bursier postdoctoral, Școala de Medicină a Universității Johns Hopkins

„Succesul PFFNB2 în legarea aglomerărilor dăunătoare de alfa-sinucleină în medii din ce în ce mai complexe sugerează că nanobody ar putea fi cheia pentru a ajuta oamenii de știință să studieze aceste boli și, în cele din urmă, să dezvolte noi tratamente”, spune Mao, profesor asociat de neurologie.

Sursă:

Medicina Johns Hopkins