Протеин против болезни Альцгеймера

Международная группа исследователей под руководством нейробиолога из Гейдельбергского университета профессора Ульрике Мюллер нашла способ восстанавливать повреждения нервных клеток при болезни Альцгеймера с помощью протеина APPsα, ген которого вводили в мозг больных мышей.

Команда профессора Мюллер и их французские коллеги применили вирусный вектор для введения в клетки гена, который кодирует синтез протеина APPsα.

Когда грызуны начинали вырабатывать этот протеин, у них отмечалось восстановление нервных клеток и заметное улучшение памяти.

Результаты экспериментальной генной терапии на днях были опубликованы в журнале Acta Neuropathologica.

Болезнь Альцгеймера является причиной деменции №1 среди пожилых людей. Это заболевание в первую очередь затрагивает области мозга, которые отвечают за память и обучение. Соединения между нервными клетками, или синапсы, начинают исчезать еще задолго до массовой гибели клеток и клинических проявлений болезни.

По словам профессора Мюллер, восстановить погибшие нейроны нельзя, однако благодаря генной терапии появилась возможность восстанавливать синапсы, что снова позволяет клеткам общаться.

Она поясняет, что накапливающиеся в мозге больных белковые отложения нарушают коммуникацию между нейронами, приводя к их гибели. Главным компонентом этих отложений является короткоцепочечный белковый фрагмент под названием бета-амилоид. Он появляется при расщеплении более крупного белка-предшественника АРР.

«До последнего времени ученые полагали, что усиленная продукция бета-амилоида – это главная причина болезни Альцгеймера. Но более поздние исследования выявили, что существует еще один продукт расщепления, протеин APPsα, концентрация которого по мере прогрессирования болезни снижается», - продолжает профессор.

В процессе расщепления крупных белков на более мелкие фрагменты ведущая роль принадлежит энзимам, так называемым секретазам. Эти энзимы подобно ножницам разрезают цепочку АРР в разных положениях, оставляя от него фрагменты разной структуры. В результате этого процесса и образуется злосчастный бета-амилоид, который убивает нервные клетки.

Но, как выяснилось, другой продукт расщепления АРР, протеин APPsα, обладает нейропротекторными свойствами, то есть защищает нервные клетки и противодействует токсическим эффектам бета-амилоида. Иными словами, в норме эти два фрагмента как бы уравновешивают действие друг друга. Но при деменции этого не происходит.

«Исследования, проведенные за последние несколько лет, показали, что нарушение регуляции секретаз при болезни Альцгеймера приводит к уменьшению выработки APPsα и накоплению избытка бета-амилоида», - говорит профессор.

Ранние научные работы профессора Мюллер говорят о том, что протеин APPsα играет жизненно важную роль в работе нервной системы, в том числе в формировании и функционировании синапсов. Эти результаты позволяют по-новому взглянуть на суть болезни Альцгеймера и предложить принципиально новую терапию – протеин APPsα.

Для подтверждения такой возможности ученые с помощью специального вируса вводили в головной мозг мышей ген, который кодировал APPsα. Через некоторое время после этого они наблюдали повышение уровня APPsα, восстановление клеточных повреждений и существенное улучшение памяти у грызунов.

«Улучшение было налицо. После введения гена APPsα нейроны восстанавливались. Количество синаптических соединений увеличивалось. Пространственная память постепенно возвращалась. Наши результаты подтверждают высокую эффективность генной терапии болезни Альцгеймера на животной модели, и это только первый шаг», - говорит профессор Мюллер.

Исследование было проведено международным консорциумом ERA-NET NEURON, который финансируется Евросоюзом. Среди участников проекта были исследовательские группы профессора Натали Картье (Парижский университет), профессора Мартина Корте (Брауншвейгский технический университет) и профессора Кристиана Бухгольца (Институт Пауля Эрлиха).

medbe.ru