В большом исследовании, проведенном под руководством специалистов из Федеральной политехнической школы Лозанны (École polytechnique fédérale de Lausanne, EPFL), международная группа ученых из Гарварда, Эдинбурга и Ульма нашла способ обнаружения агрегации бета-амилоида на ранней стадии, который может сделать диагностику и лечение этого нейродегенеративного заболевания гораздо более эффективными. Исследование опубликовано в журнале Alzheimer’s and Dementia (Rudinskiy et al., Amyloid-beta oligomerization is associated with the generation of a typical peptide fragment fingerprint).
Болезнь Альцгеймера — и целый ряд других болезней — начинается, когда бета-амилоидные пептиды начинают агрегировать, или слипаться, в головном мозге, образуя структуры большего размера, называемые олигомерами (от греческого oligos — незначительный, немногий). Олигомеры, в свою очередь, слипаются в еще более крупные структуры — бета-амилоидные бляшки. Проблема здесь состоит в плохой изученности молекулярных механизмов, ведущих к слипанию бета-амилоида в олигомеры. Более того, остается предметом споров ученых и сама структура олигомеров. Целью этого международного проекта являлось изучение того, что происходит во время агрегации, особенно на ранних стадиях этого процесса.
Используя различные методы анализа (например, масс-спектроскопию), исследователи определили специфические точки на бета-амилоидных пептидах, в которых происходит процесс, называемый авторасщеплением (autocleavage). Обычно бета-амилоидные пептиды разрезаются специализированными ферментами, и это является частью процесса очищения клетки. Но в данном случае бета-амилоиды просто разрываются в строго определенных точках вдоль своей структуры без каких-либо ферментов.
Исследователи установили, что авторасщепление бета-амилоидных пептидов происходит на ранних этапах агрегации. Этот процесс генерирует усеченные фрагменты бета-амилоидов, которые затем могут образовывать комплексы с нормальными интактными молекулами бета-амилоида. Это приводит к образованию нейротоксических олигомеров, которые, как полагают, являются причиной ранних когнитивных проблем, характерных для болезни Альцгеймера.
Кроме того, ауторасщепление бета-амилоида приводит к образованию четко воспроизводимой структуры, или «сигнатуры фрагмента», а это означает, что она может быть использована для раннего обнаружения агрегации бета-амилоида.
Ученые провели скрининг тканей мышей, используемых в качестве стандартных моделей болезни Альцгеймера, а также тканей посмертного человеческого мозга и спинномозговой жидкости. Исследование показало, что процесс ауторасщепления является очень важным клиническим признаком болезни Альцгеймера.
Наконец, исследователи установили, что усеченные пептиды могут быть использованы для разработки антител, способных идентифицировать и связывать такие пептиды. Это позволит врачам вести мониторинг аккумуляции фрагментов бета-амилоида или даже сделать их мишенями иммунной системы пациента.
«Исследование показывает новые бета-амилоидные мишени, связанные с ранними признаками олигомеризации», — говорит руководитель проекта Адриан Шмид (Adrian Schmid). «Это может помочь диагностировать доклиническую стадию болезни Альцгеймера, а также определить факторы, прогнозирующие клиническое ухудшение и прогрессирование тяжелой деменции».
Эти открытия поднимают наше понимание агрегации бета-амилоида на новый уровень и могут иметь большое значение для диагностики болезни Альцгеймера и будущих методов ее лечения.
«Доклинические биомаркеры деменции могут помочь выявлению лиц, которым принесет пользу раннее терапевтическое вмешательство», — дополняет Шмид. «Таким образом, это может улучшить качество жизни пациента, снижая при этом затраты, связанные с длительным оказанием медицинской помощи».
LifeSciencesToday по материалам EPFL: Diagnosing Alzheimer’s earlier rather than later
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
