В новом исследовании ученые нашли способ остановить гибель клеток, что открывает путь к разработке методов лечения, замедляющих прогрессирование нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Паркинсона.
Древняя программа «самоубийства клеток» нашего организма, апоптоз, регулируется взаимодействием между членами семейства белков В-клеточной лимфомы 2 (BCL-2). Некоторые из этих белков способствуют выживанию клеток, в то время как другие вызывают гибель клеток. Ученые смогли использовать некоторые из свойств этих белков, вызывающих смерть, для лечения некоторых видов рака крови.
Теперь, под руководством Института медицинских исследований Уолтера и Элизы Холл (WEHI) в Мельбурне, Австралия, новое исследование обнаружило, как сделать наоборот: блокировать гибель клеток, воздействуя на один из этих белков, что открывает путь к методам лечения, останавливающим прогрессирование нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Паркинсона.
«В настоящее время не существует методов лечения, которые предотвращают гибель нейронов и замедляют прогрессирование болезни Паркинсона», — сказал профессор Грант Дьюсон, соавтор исследования и руководитель Центра исследований болезни Паркинсона WEHI. «Любые препараты, которые могли бы сделать это, могли бы изменить ситуацию».
Антагонист/киллер В-клеточной лимфомы 2 (BAK) и ассоциированный с В-клеточной лимфомой 2 белок X (BAX) являются белками семейства BCL-2, которые вызывают гибель клеток, пробивая стенку митохондрий, производителя энергии клетки. Когда BAK и BAX не функционируют правильно, это может привести к нарушению апоптоза, способствуя аутоиммунным и дегенеративным заболеваниям.
Структура белка BAX, который участвует в процессе гибели клетокWEHI
Учитывая это, исследователи воспользовались возможностями сверхвысокой пропускной способности скрининга Национального центра по разработке лекарственных препаратов при WEHI, чтобы проанализировать 106 572 соединения и выявить то, которое воздействует на белок, убивающий клетки, BAX.
«Мы были в восторге, когда нашли небольшую молекулу, которая воздействует на белок-убийцу под названием BAX и останавливает его работу», — сказал соавтор и руководитель отдела новой медицины и диагностики WEHI профессор Гийом Лессен. «Хотя в большинстве клеток это не так, в нейронах отключение BAX может быть достаточным для ограничения гибели клеток».
Малые молекулы — это органические соединения с низкой молекулярной массой, которые часто используются при разработке лекарств из-за их способности проходить через клеточные мембраны и взаимодействовать с белками внутри клетки. Исследователи заметили, что малая молекула, которую они идентифицировали и назвали WEHI-3773, подавляла способность BAX разрушать митохондрии клетки, предотвращая ее гибель.
«Впервые мы смогли держать BAX вдали от митохондрий и поддерживать клетки живыми с помощью этой молекулы», — сказал аспирант Кайминг Ли, ведущий автор исследования и научный сотрудник лаборатории, возглавляемой Дьюсоном. «Это может проложить путь к ингибиторам клеточной смерти следующего поколения для борьбы с дегенеративными состояниями».
Исследование опубликовано в журнале Science Advances .
