Alzheimer, Parkinson...: nowy trop przeciwko 300 różnym chorobom

Badacze odkryli dziewięć genów oraz kilkadziesiąt molekuł zdolnych do chronienia komórek przez wadliwymi proteinami, które są przyczyną około 300 patologii. Mrówcza praca, której efektem mogą być nowe leki, miejmy nadzieję. Choroba Alzheimera, choroba Parkinsona, miażdżyca, cukrzyca typu 2... Badacze oceniają, że około 300 chorób „zawdzięczamy” proteinom, które się nie zachowują tak jak trzeba, a to zmienia ich strukturę trójwymiarową i sprawia, że są niesktuteczne.

A taka jest jednak rola białek opiekuńczych – czyli czuwanie nad dobrym dojrzewaniem, a więc i nad przestrzenną konformacją, peptydów komórkowych. Ale w bycie żywym nie zawsze wszystko funkcjonuje tak jak powinno. Zdarza się, że zdeformowane proteiny nie mogą dłużej wypełniać swojej funkcji, a to wiąże się z licznymi konsekwencjami dla wszystkich procesów, w których proteiny te odgrywają fundamentalną rolę.

Czasami również proteiny się gromadzą i tworzą szkodliwe złogi, tak jak beta-amyloidy, które są przyczyną powstawania płytek starczych w chorobie Alzheimera. A teraz właśnie badacze z Northwestern University w Nowym Jorku właśnie opublikowali dwa różne badania, które pokazują tropy pozwalające zapobiec tej złej konformacji protein. Każde z tych badań trwało trzy lata.

Musiliśmy użyć robotów, aby pomogły nam w ciężarze tej ogromnej pracy, ale również, ze względu na ich większą precyzję, wyjaśnia Richard Morimoto, autor badania.

Dziewiętnaście tysięcy genów wygaszone jeden po drugim

Pierwsze badanie zostało opublikowane w Plos Genetics. Badacze przeprowadzili je dzięki uprzejmości robaka Caenorhabditis elegans, który zresztą bardzo często jest używany w tego rodzaju pracach, albowiem dzieli on z istotami ludzkimi liczne mechanizmy biologiczne. Jak również, znamy całość jego genomu.

Badacze amerykańscy przestudiowali więc aż dziewiętnaście tysięcy genów tego robaka, wygaszając je jeden po drugim, aby zobaczyć, które mogły uchronić komórki przed agregacją protein i wadliwych peptydów. W ten sposób, uczeni wykazali, iż w tych procesach bierze udział około 150 frakcji chromosomowych. Spora liczba.

Kontnuując więc swoje badania, naukowcy w końcu zidentyfikowali 9 genów. Tworzą one razem sieć, która zachowuje dobre zdrowie komórek. Pośród nich, pięć wywołuje syntezę protein opiekuńczych. Jak wyjaśnia Richard Morimoto, skoncentrowanie się na pracy 9 genów zamiast 150, oznacza o wiele łatwiejsze zadanie.

Blisko milion kandydatów

Kolejne badanie, które ukazało się w naukowym przeglądzie Nature Chemical Biology, ujawnia jeszcze większą cierpliwość i skrupulatność badaczy z Nowego Jorku. Tym razem bowiem, naukowcy przyjrzeli się około 900 000 molekuł, w tym samym celu: sprawdzić, które z nich pozwalają zachować komórki w dobrym zdrowiu. Molekuły te zostały przetestowane in vitro na tkankach ludzkich.

Badanie to ujawniło 7 klas składników, uporządkowanych według ich struktury molekularnej, które sprzyjają syntezie skutecznych protein opiekuńczych. Molekuły te zostały nazwane regulatorami proteostazji, co jest neologizmem odnoszącym się do homeostazji proteomu, czyli homogeniczności danego systemu biologicznego. A proteom to całość protein.

Jeżeli więc nawet wszystkie te mechanizmy nie zostały jeszcze dobrze wyjaśnione, to jednakże badacze stwierdzili, że te szczególne związki redukują agregację protein i nie pozwalają na złą komformację przestrzenną protein. Pośród tych wszystkich regulatorów proteostazji, autorzy zatrzymali się na trzydziestce molekuł w sumie, mniej lub bardziej aktywnych, pośród których kilka może stać się pewnego dnia bardzo poważnymi kandydatami do opracowania nowych leków.

Ta gigantyczna praca osiągnęła wyniki, które mogą zainspirować badaczy z całego świata. Jednakże, trzeba jeszcze powstrzymać się z nadmiernym entuzjazmem, związanym nieodłącznie z tego typu odkryciami. Jeżeli nawet robak Caenorhabditis elegans jest modelem z wyboru, to trzeba ciągle pamiętać, iż ostrożność w przełożeniu wyników na człowieka jest sprawą podstawową.

Z drugiej strony, drugie badania zostało zrealizowane in vitro, a więc możemy spodziewać się niemiłych niespodzianek (bardziej prawdopodobne niż niespodzianki miłe) w badaniach in vivo, ponieważ przejście z jednego do drugiego niekoniecznie jest bezkolizyjne. Krótko mówiąc, lepiej nie spodziewać się, że już jutro będziemy mieć jeden cudowny lek przeciwko 300 różnym patologiom.