Крошечный круглый червь указывает на большие перспективы
Два связанных исследования Северо-Западного университета предлагают новые стратегии для решения проблем профилактики и лечения болезней сворачивания белков, таких как болезни Альцгеймера, Паркинсона и Хантингтона, боковой амиотрофический склероз (БАС), рак, муковисцидоз и диабет 2 типа.
Более 300 заболеваний имеют в своей основе белки, которые неправильно сворачиваются, агрегируют и в конечном итоге вызывают дисфункцию и гибель клеток.
Новое исследование выявляет:
- Новые гены и пути, предотвращающие неправильное сворачивание и токсичную агрегацию белков.
- Низкомолекулярные соединения с терапевтическим потенциалом, восстанавливающие здоровье поврежденных клеток.
Генетическое скрининговое исследование опубликовано в PLoS Genetics, исследование малых молекул — в Nature Chemical Biology.
Генетический скрининг в C. elegans
Исследование в PLoS Genetics проводилось на прозрачном круглом черве C. elegans, который разделяет большую часть биологии с человеком.
- Ученые протестировали все ~19 000 генов C. elegans, понижая экспрессию каждого по одному.
- Было обнаружено 150 генов, влияющих на агрегацию белков в клетке.
- В результате серии тестов были выделены 9 ключевых генов, которые делали все белки в клетке здоровее (оказывали положительный эффект на различные белки, связанные с разными заболеваниями).
Эти 9 генов определяют основную сеть гомеостаза, защищающую протеом организма от повреждения белков.
Скрининг малых молекул
В исследовании для Nature Chemical Biology ученые проанализировали почти миллион малых молекул в культуре клеток человека.
- Были идентифицированы 7 классов соединений (на основе химической структуры), усиливающих способность клетки производить больше защитных молекулярных шаперонов, которые восстанавливают правильное сворачивание белков.
- Эти соединения, названные регуляторами протеостаза, восстанавливали здоровье клетки, уменьшали агрегацию белков и защищали от неправильного сворачивания.
- Лечение больных животных этими малыми молекулами привело к восстановлению здоровья.
- Детальный молекулярный анализ 30 перспективных малых молекул показал, что некоторые соединения были значительно эффективнее других.
«Мы пока не знаем детальных механизмов действия этих малых молекул, но мы определили некоторые хорошие мишени для разработки лекарств», — отметил руководитель исследований Ричард И. Моримото.