Parkinson: proteina modificată funcționează ca un medicament
Noi cercetări, publicate în revistă Neurobiologie moleculară, oferă o nouă strategie promițătoare pentru restabilirea nivelurilor funcționale de dopamină în creier: schimbarea unei proteine naturale, astfel încât să poată pătrunde în celulele creierului și să fie folosită ca medicament.
Boala Parkinson, o afecțiune neurologică debilitantă care afectează aproximativ 1 milion de persoane din Statele Unite, este cauzată de pierderea neuronilor producători de dopamină.
În prezent, cercetătorii caută strategii pentru înlocuirea sau restabilirea funcționalității lor sau pentru creșterea nivelului de dopamină, care este un neurotransmițător crucial pentru controlul mișcării.
Cel mai recent, de exemplu, cercetătorii au folosit lumina pentru a controla un medicament care blochează anumiți receptori din creier. Blocarea acestor receptori crește dopamina.
Alte studii au folosit vitamina B-3 pentru a opri moartea neuronilor producători de dopamină sau au sugerat că creșterea dopaminei doar în rafale scurte, mai degrabă decât în mod constant, poate ajuta la controlul mișcării.
Acum, un nou studiu ia o altă abordare. Bazându-se pe cercetările anterioare care au evidențiat o proteină numită Nurr1 ca o țintă promițătoare de droguri pentru Parkinson, o echipă internațională de oameni de știință a modificat proteina într-un mod care îi permite să intre în celulele creierului.
În această formă, proteina naturală poate ajuta neuronii dopaminergici să supraviețuiască, explică oamenii de știință din lucrarea lor, primul autor fiind Dennis Paliga, din grupul de lucru Molecular Neurobiochemistry de la Ruhr-Universität Bochum din Germania.
Modificarea proteinei Nurr1
Paliga și echipa explică faptul că Nurr1 este un factor de transcripție care joacă un rol vital în dezvoltarea și menținerea neuronilor producători de dopamină într-o zonă a creierului numită substantia nigra.
Studiile anterioare la care au făcut referire autorii au descoperit o deficiență a proteinei Nurr1 în cazurile de boală Parkinson, ducând la convingerea că suplimentarea nivelurilor de Nurr1 ar putea fi o strategie terapeutică bună.
Factorii de transcripție ajută celulele să se dezvolte legându-se de ADN-ul din nucleu și „decidând” ce gene sunt decodificate astfel încât să formeze proteine.
Cu toate acestea, în forma sa naturală, Nurr1 nu poate intra în celule din exterior. Deci, Paliga și echipa au căutat modalități de a-i oferi un „impuls de semnal” care să-l determine să facă acest lucru.
Atașarea unui fragment proteic creat din bacterie Bacillus anthracis pentru Nurr1 s-a dovedit a fi „impulsul” pe care îl căutau cercetătorii.
"Fragmentul de proteină bacteriană pe care l-am folosit nu declanșează boli", afirmă autorul corespondent Rolf Heumann. „[Nu] conține doar comanda de a transporta ceva în celulă”, adaugă el.
Când proteina modificată intră în celulă, aceasta se detașează de fragmentul de proteină bacteriană, liberă pentru a viza genele care pun în mișcare producția de dopamină.
Cât de modificat Nurr1 oprește neurodegenerarea
Mai precis, alte teste de laborator efectuate de Paliga și colegii săi au arătat că administrarea versiunii modificate a Nurr1 a crescut nivelurile unei enzime care este cheia pentru sinteza dopaminei, proces adesea perturbat în Parkinson.
Enzima se numește tirozin hidroxilază. Culturile celulare au dezvăluit că celulele tratate cu Nurr1 au produs mai mult din această enzimă decât omologii lor netratați. Cu toate acestea, tratarea celulelor cu proteina a scăzut și producția unei alte proteine cunoscută sub numele de Nur77, care reglează moartea celulară.
În cele din urmă, cercetătorii au testat efectul Nurr1 asupra neuronilor producători de dopamină care fuseseră tratați cu o neurotoxină pentru a simula efectele bolii Parkinson. Nurr1 modificat a oprit degenerarea neuronilor.
„Aceste constatări”, explică autorii studiului, „pot avea relevanță pentru livrarea nucleară a factorului de transcripție Nurr1 în contextul tratamentelor pe bază de proteine în boala Parkinson.”
Coautorul studiului, Sebastian Neumann - care este afiliat cu grupul de lucru pentru Neurobiochimie Moleculară - comentează, de asemenea, concluziile.
„Sperăm că putem deschide drumul către noua terapie Parkinson […] Totuși, proteina noastră de fuziune Nurr1 poate pur și simplu să înceapă dezvoltarea unei noi abordări.”
Sebastian Neumann
„Mai rămân mulți pași pentru a clarifica dacă proteina modificată ajunge în mod specific la celulele potrivite din creier și cum ar putea fi aplicată”, conchide Neumann.
