Болезнь Паркинсона (идиопатический синдром паркинсонизма) можно будет победить.
Болезнь Паркинсона известна также, как идиопатический синдром паркинсонизма или дрожательный паралич. Это медленно прогрессирующее хроническое нейродегенеративное заболевание неврологическое заболевание. Оно второе по распространенности, страдают им более 10 миллионов человек во всем мире. Чтобы лучше понять происхождение заболевания, исследователи из США и Израиля разработали интегративный подход. Он сочетает экспериментальные и вычислительные методы. Это делалось, чтобы понять, как отдельные белки могут образовывать вредные агрегаты или группы, которые способствуют развитию болезни. Учёные сказали, что их открытия могут инициировать разработку новых терапевтических средств. Таким образом, можно будет задержать или даже остановить прогрессирование нейродегенеративных заболеваний.
Что такое альфа-синуклеин.
Альфа-синуклеин — это белок, который помогает регулировать высвобождение нейромедиаторов в головном мозге и содержится в нейронах. Он существует как единое целое, но обычно объединяется с другими единицами для выполнения клеточных функций. Когда объединяется слишком много единиц, это может привести к образованию телец Леви. Эти тельца связаны с нейродегенеративными заболеваниями, такими как болезнь Паркинсона и деменция.
Поиск новых методов лечения и результаты исследований.
Исследователи из Медицинского колледжа штата Пенсильвания и Еврейского университета в Иерусалиме объединились для изучения различных конформаций белка, называемого альфа-синуклеином. Этот белок в сочетании с образованием вредных агрегатов может привести к развитию нейродегенеративных заболеваний.
Хотя исследователи знают, что агрегаты этого белка вызывают заболевание, не совсем понятно, как они образуются. Альфа-синуклеин сильно разупорядочен, что означает, что он существует как ансамбль различных конформаций или форм, а не как хорошо сложенная трехмерная структура. Эта характеристика затрудняет изучение белка с использованием стандартных лабораторных методов. Но исследовательская группа использовала компьютеры вместе с передовыми экспериментами для прогнозирования и изучения различных конформаций, в которые он может складываться.
Учёные рассказывают о своей работе.
«Вычислительная биология позволяет нам изучить, как силы внутри и вне белка могут воздействовать на него». Так сказал Николай Дохолян, профессор фармакологии Медицинского колледжа и научный сотрудник Государственного института рака Пенсильвании. «Мы использовали эксперименты, проведенные в лаборатории профессора Эйтана Лернера на факультете биологической химии Еврейского университета в Иерусалиме. Ряд алгоритмов учитывает эффективные силы, действующие в конкретном белке и на него. Это позволяет определять различные конформации, которые белок примет на основе этих сил. Так мы можем изучать конформации альфа-синуклеина способом, который иначе трудно идентифицировать. Это возможно только в экспериментальных исследованиях ».
В статье, опубликованной 19.05.2021г. в журнале Structure, исследователи подробно описали свою методологию изучения различных конформаций альфа-синуклеина. Они использовали данные из предыдущих экспериментов, чтобы запрограммировать молекулярную динамику белка в своих расчетах. Их эксперименты выявили конформационный ансамбль альфа-синуклеина. Он представляет собой серию различных форм, которые может принимать белок.
Используя передовые эксперименты, исследователи обнаружили, что некоторые формы альфа-синуклеина удивительно стабильны и сохраняются дольше миллисекунд. Они сказали, что это намного медленнее, чем оценки неупорядоченного белка, который постоянно меняет конформации.
«Предыдущие знания показали, что этот похожий на спагетти белок претерпевает структурные изменения за микросекунды», — сказал Лернер. «Наши результаты показывают, что альфа-синуклеин стабилен в некоторых конформациях в течение миллисекунд. Это медленнее, чем предполагалось ранее».
«Мы считаем, что идентифицировали стабильные формы альфа-синуклеина. Данные формы позволяют ему образовывать комплексы с самим собой и другими биомолекулами», — сказал Цзясин Чен, аспирант Медицинского колледжа. «Это открывает возможности для разработки лекарств, которые могут регулировать функцию этого белка».
Идиопатический синдром паркинсонизма: перспективы лечения.
Ведущий соавтор Чена София Заер вместе с коллегами из Еврейского университета использовали ряд экспериментальных методов. Их цель — убедиться, что альфа-синуклеин может складываться в стабильные формы, предсказанные симуляцией. Группа исследователей продолжает изучать эти стабильные конформации и весь процесс агрегации альфа-синуклеина в контексте болезни Паркинсона.
«Информация из нашего исследования может быть использована для разработки небольших молекул регуляторов активности альфа-синуклеина», — сказал Лернер. «Лекарства, предотвращающие агрегацию белка и улучшающие его нормальную нейрофизиологическую функцию, могут препятствовать развитию и прогрессированию нейродегенеративных заболеваний».
Лечение болезни Паркинсона сегодня.
Самые прогрессивные, доступные сегодняшней медицине методы лечения болезни Паркинсона, применяются в нескольких странах. Одним из несомненных лидеров здесь является Израиль (смотрите наш материал на тему «Лечение болезни Паркинсона в Израиле» по этой ссылке)
