Novo razvito nanotelo lahko prodre v žilave možganske celice in zdravi Parkinsonovo bolezen

Novo razvito nanotelo lahko prodre v žilave možganske celice in zdravi Parkinsonovo bolezen

Proteini, imenovani protitelesa, pomagajo imunskemu sistemu najti in napadati tuje patogene. Mini različice protiteles, imenovane nanotelesa -; naravne spojine v krvi živali, kot so lame in morski psi -; preučujejo za zdravljenje avtoimunskih bolezni in raka. Zdaj so raziskovalci na Johns Hopkins Medicine pomagali razviti nanotelo, ki je sposobno prebiti se skozi trdo zunanjost možganskih celic in razvozlati deformirane proteine, ki vodijo do Parkinsonove bolezni, demence z Lewyjevimi telesci in drugih nevrokognitivnih motenj, ki jih povzroča škodljiva beljakovina.

Študija, objavljena 19. julija v Nature Communications, je bila sodelovanje med raziskovalci na Johns Hopkins Medicine, ki jih je vodil Xiaobo Mao, Ph.D., in znanstveniki na Univerzi Michigan, Ann Arbor. Njihov cilj je bil najti novo vrsto zdravljenja, ki bi lahko specifično ciljalo na napačno oblikovane proteine, imenovane alfa-sinuklein, ki se nagibajo k združevanju in uničijo notranje delovanje možganskih celic. Novi dokazi so pokazali, da se lahko alfa-sinukleinske grude razširijo iz črevesja ali nosu v možgane, kar spodbuja napredovanje bolezni.

Teoretično se lahko protitelesa osredotočijo na strjevanje alfa-sinukleinskih proteinov, vendar spojine, ki se borijo proti patogenom, težko prodrejo skozi zunanjo ovojnico možganskih celic. Da bi se prebili skozi trdne prevleke možganskih celic, so raziskovalci izbrali nanotelesa, manjšo različico protiteles.

Tradicionalno nanotelesa, ustvarjena zunaj celice, ne morejo opravljati iste funkcije znotraj celice. Zato so morali raziskovalci podpirati nanotelesa, da so ostala stabilna v možganski celici. Da bi to naredili, so gensko spremenili nanotelesa, da bi jih osvobodili kemičnih vezi, ki se običajno razgradijo v celici. Testi so pokazali, da je brez vezi nanotelo ostalo stabilno in se je še vedno lahko vezalo na napačno oblikovan alfa-sinuklein.

Ekipa je izdelala sedem podobnih vrst nanoteles, znanih kot PFFNB, ki bi se lahko vezala na grude alfa-sinukleina. Od nanoteles, ki so jih ustvarili, je eno -; PFFNB2-; je najbolje delovalo pri glomiranju grudic alfa-sinukleina namesto posameznih molekul ali monomerov alfa-sinukleina. Monomerne različice alfa-sinukleina niso škodljive in imajo lahko pomembne funkcije v možganskih celicah. Raziskovalci so morali tudi ugotoviti, ali lahko nanotelo PFFNB2 ostane stabilno in deluje v možganskih celicah. Ekipa je ugotovila, da je bil PFFNB2 stabilen v živih mišjih možganskih celicah in tkivu ter je pokazal močno afiniteto za grude alfa-sinukleina in ne za posamezne monomere alfa-sinukleina.

Dodatni testi na miših so pokazali, da nanotelo PFFNB2 ne more preprečiti kopičenja alfa-sinukleina v grude, lahko pa poruši in destabilizira strukturo obstoječih grudic.

Zanimivo je, da smo inducirali ekspresijo PFFNB2 v korteksu in preprečili, da bi se alfa-sinukleinske grude razširile na mišjo možgansko skorjo, regijo, ki je odgovorna za kognicijo, gibanje, osebnost in druge procese višjega reda.

Ramhari Kumbhar, dr., soavtor, podoktorski sodelavec, Medicinska fakulteta Univerze Johns Hopkins

"Uspeh PFFNB2 pri vezavi škodljivih alfa-sinukleinskih grudic v vse bolj zapletenih okoljih kaže, da bi lahko nanotelesa bila ključna za pomoč znanstvenikom pri preučevanju teh bolezni in na koncu pri razvoju novih zdravljenj," pravi Mao, izredni profesor nevrologije.

Vir:

Medicina Johns Hopkins