Вчені змогли пов'язати спадкові причини і середні фактори хвороби Паркінсона

Тільця Леві (на малюнку показані червоними точками) утворюються в дофамінових нейронах, порушуючи їх роботу і провокуючи розвиток хвороби Паркінсона і деяких форм деменції.

У недавньому дослідженні вчені встановили, що ген, який, як вважалося раніше, відіграє роль у розвитку відносно невеликого числа випадків хвороби Паркінсона, насправді впливає на багатьох хворих. Це означає, що ліки, розробка яких ведеться прямо зараз, за оптимістичним сценарієм виявиться корисно не маленькій групі пацієнтів, а значному відсотку з 10 млн осіб, що сьогодні живуть з хворобою Паркінсона по всьому світу.

За даними Національних інститутів здоров'я США (National Institutes of Health), лише у 15% пацієнтів хвороба обумовлена спадковими факторами. Такі спадкові форми захворювання часто зводяться до мутацій в декількох генах, один з яких - LRRK2, ген, відповідальний за синтез білка дардарина. Цей білок відіграє важливу роль у підтримці нормального стану клітин. Мутації ж у гені LRRK2, як показали попередні дослідження, є однією з основних причин розвитку хвороби Паркінсона з пізнім початком, найбільш поширеної форми захворювання.

Говорячи мовою цифр, у пацієнтів зі спадковою хворобою Паркінсона було виявлено 100 мутацій гена LRRK2. Однак з мутаціями в LRRK2 медики пов'язували лише 3 - 4% всіх випадків хвороби Паркінсона.

Однак, на думку авторів нової роботи, не тільки мутували версії LRRK2 здатні викликати захворювання, і не тільки люди, у яких в сім'ї були випадки хвороби Паркінсона, схильні до впливу цього гена. Результати дослідження опубліковані в журналі Science Translational Medicine.

Активність гена LRRK2 веде до накопичення токсичного білка

Керівник роботи, доктор Тімоті Гринемаєр (Timothy Greenamyre), голова відділення рухових розладів (Movement Disorders Division) Медичного центру Піттсбурзького університету (University of Pittsburgh Medical Center), з колегами для визначення активності LRRK2 використовували інноваційну техніку. Вчені розробили молекулярний «маячок», який прикріплювався до білка LRRK2. При активізації білка «маячок» починав світитися, дозволяючи дослідникам бачити, в яких саме клітинах мозку в даний час активний LRRK2.

Близьке лігування використовувалося в зразках мозкових тканин, отриманих посмертно у пацієнтів, які страждали хворобою Паркінсона, але не володіли мутаціями в гені LRRK2. Як контроль вчені використовували схожі зразки - але зібрані після смерті здорових людей.

Робота показала, що в тканинах пацієнтів, які страждали хворобою Паркінсона, спостерігалася надмірна активність білка LRRK2, в той час як в контрольних зразках цього не було. Зокрема, білок був особливо активний в дофамінових нейронах - а при хворобі Паркінсона найчастіше вражаються саме вони.

У рамках експерименту вчені також створили модель хвороби Паркінсона у гризунів і дослідили активність LRRK2 в мозку тварин. Виявилося, що цей білок, будучи активним, пригнічує процес «очищення», в нормі йде в нейронах і, зокрема, сприяє виведенню надлишків іншого білка, альфа-синуклеїну.

Накопичення альфа-синуклеїну призводить до формування так званих телець Леві - ці утворення вважаються патологічними ознаками хвороби Паркінсона і деяких форм деменції.

На фінальній стадії експерименту тваринам ввели інгібітор білка LRRK2, це зупинило процес накопичення патологічного альфа-синуклеїну.

Провідний автор дослідження Роберто Ді Майо (Roberto Di Maio) пояснює: "LRRK2 пов'язує генетичні та середні причини розвитку хвороби Паркінсона, оскільки нам вдалося продемонструвати, що зовнішні фактори, наприклад окислювальний стрес або токсини, можуть активувати LRRK2 і привести до формування в мозку телець Леві.

Це відкриття надзвичайно важливо для хвороби Паркінсона, оскільки воно передбачає, що ліки, які зараз розробляються для невеликої групи пацієнтів, можуть допомогти всім, хто страждає від цього захворювання ".