В норме клетки человеческого организма синтезируют тау-белок. Он участвует в стабилизации микротрубочек, органоидов, формирующих клеточный «скелет». Однако при некоторых заболеваниях патологическая модификация тау-белка образует нейрофибриллярные клубки внутри клеток мозга.
Это происходит, в частности, при болезни Альцгеймера, лобно-височной деменции, хронической травматической энцефалопатии и прогрессирующем надъядерном параличе. В настоящее время не существует средств, способных уменьшить вред от воздействия токсичной разновидности тау-белка.
Антисмысловые олигонуклеотиды – это короткие последовательности ДНК или РНК, предназначенные для «включения» или «выключения» генов. Старший автор работы, доктор Тимоти Миллер (Timothy Miller), профессор неврологии Университета Вашингтона в Сент-Луисе (Washington University in St. Louis) пояснил, что эти соединения могут буквально «распутать» клубки тау-белка и уменьшить наносимый ими вред.
Антисмысловая терапия (англ. antisense therapy) – метод лечения, основанный на выключении/остановке синтеза белка, участвующего в развитии заболевания, путём ингибирования трансляции его матричной РНК с помощью комплементарных к ней коротких нуклеотидных последовательностей (антисмысловых олигонуклеотидов).
Антисмысловые олигонуклеотиды применяются в онкологии для подавления синтеза опухолевых белков. Кроме того, недавно Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (Food and Drug Administration) одобрило использование препарата Нусинерсен (Nusinersen) на основе антисмысловых олигонуклеотидов для лечения спинальной мышечной атрофии (СМА), наследственного заболевания, приводящего к ослаблению мышц тела и нередко – к смерти вследствие паралича дыхательных мышц. Ранее мы уже писали о многообещающих результатах испытаний этого препарата.
Исследователи под руководством Сары ДеВос (Sarah DeVos), аспирантки из лаборатории профессора Миллера, протестировали разработанные ими специфические антисмысловые олигонуклеотиды на мышах. Животные были предварительно генетически модифицированы таким образом, чтобы в их организме патологические формы белка тау вырабатывались в больших количествах. Нейрофибриллярные клубки в головном мозге таких мышей начинали формироваться, когда животные достигали 6-месячного возраста. Одновременно появлялись и неврологические симптомы. Генетически модифицированные таким образом мыши погибали раньше, чем животные из контрольной группы.
Введение олигонуклеотидов в жидкость, окружающую головной мозг мышей, оказались способны предотвратить появление нейрофибриллярных клубков у мышей в возрасте от 6 до 9 месяцев. Если же инъекции делались животным более старшего возраста, клубки частично исчезали. Такие мыши жили дольше, чем животные, получавшие плацебо, и к тому же сохраняли способность устраивать гнёзда, обычно утрачиваемую с возрастом.
Дальнейшие эксперименты на приматах продемонстрировали, что антисмысловые олигонуклеотиды могут проникать в поражённые болезнью участки мозга, по размеру существенно превосходящего мышиный. При этом эффективность лечения сохранялась. И, как показали опыты на мышах, терапия олигонуклеотидами хорошо переносится и практически не вызывает побочных эффектов.
Тем не менее, для внедрения нового препарата в медицинскую практику, потребуются дополнительные испытания его эффективности и безопасности. В настоящее время исследователи заняты проведением ранних клинических испытаний антисмысловых олигонуклеотидов, предназначенных для лечения болезни Хантингтона и бокового амиотрофического склероза.
Статья Morton et al. Abnormal neurogenesis and cortical growth in congenital heart diseaseопубликована в журнале Science Translational Medicine.
Анна Ставина, XX2 век, по материалам ScienceDaily:
Designer compound may untangle damage leading to some dementias
