Ученые идут по следу лекарства от болезни Альцгеймера, возлагая надежды на гомотаурин
Группа ученых из Брно приблизилась к ответу на вопрос, как предотвратить и лечить болезнь Альцгеймера. Это заболевание является наиболее распространенной причиной слабоумия, постепенно приводящего к тому, что пациент становится зависимым от ежедневного ухода. Эксперты возлагают надежды на вещество гомотаурин, сообщил сегодня в пресс-релизе Масариков Университет. Группа ученых из нескольких факультетов опубликовала результаты своих исследований в журнале Molecular Neurodegeneration.
"Аполипопротеин Е (ApoE), который также содержится в тканях мозга, играет ключевую роль в развитии деменции Альцгеймера. Мы обнаружили молекулярную основу нежелательного накопления этого аполипопротеина и в то же время показали способ подавления этого накопления апоЕ с помощью потенциального препарата, который уже проходит расширенные клинические испытания с ожидаемым одобрением в 2025 году", - сказал молекулярный биолог Мартин Марек из Лабораторий Лошмидта и Международного центра клинических исследований.
В популяции распространены три варианта: ApoE2, ApoE3 и ApoE4. Основным фактором риска развития болезни Альцгеймера является наличие варианта ApoE4. Пациенты с двумя копиями гена ApoE4 имеют более серьезные нарушения памяти и более выраженную атрофию тканей мозга.
Объединив экспериментальные и вычислительные эксперименты, исследователи смогли составить карту структурных изменений в белке ApoE на атомном уровне. Из-за этих изменений вариант белка ApoE4 не является стабильным, имеет высокую склонность к нежелательному накоплению в тканях мозга и теряет свою основную роль в транспорте липидов и холестерина.
"Самое интересное в этом исследовании то, что токсичный вариант ApoE4 отличается от своих нетоксичных собратьев всего одной мутацией, что, конечно, имеет огромное значение для поведения белка и его связи с развитием деменции Альцгеймера", - говорит Марек.
Важной частью исследования было изучение того, как предотвратить нежелательное отложение ApoE4 в тканях мозга, тем самым остановив или замедлив прогрессирование болезни и сохранив мышление и память. В ходе последующих биохимических экспериментов исследователи продемонстрировали, что вещество гомотаурин, производное аминокислоты, содержащееся в некоторых видах морских водорослей, подавляет нежелательное отложение и восстанавливает первоначальные функции белка ApoE4.
Для экспериментов исследователи использовали органоиды мозга, которые представляют собой "мини-мозги", выращенные в пробирке из клеток пациентов с болезнью Альцгеймера. "Наши результаты подтверждают, что препарат оказывает положительное влияние на органоиды с вариантом ApoE4, причем он, по-видимому, влияет не только на важные сигнальные пути, но и на метаболизм холестерина. В будущих исследованиях мы хотим сосредоточиться на детальном картировании изменений, которые гомотаурин вызывает в мозге человека", - говорит клеточный биолог Даша Богачякова из Института гистологии и эмбриологии медицинского факультета Университета Масарика.
"Динамические изменения в структурах белков ApoE3 и ApoE4 и их взаимодействие с потенциальным лекарством (гомотаурином) отслеживались с помощью уникального метода водородно-дейтериевого обмена в сочетании с масс-спектрометрией. Результаты показали структурную перестройку в ApoE4, вызывающую агрегацию, чего не наблюдалось в ApoE3. Наоборот, взаимодействие с препаратом стабилизировало структуру ApoE4 и тем самым подавляло его негативные свойства", - добавила биохимик Ленка Гернихова из центра RECAMO Института рака имени Масарика.
