Болезнь Хантингтона распространяется как «пожар в мозгу». Ученые говорят, что нашли искру

Такие заболевания, как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и болезнь Хантингтона, вызываются скоплениями токсичных белков, которые распространяются по мозгу со скоростью лесного пожара.

Теперь ученые говорят, что обнаружили, как возникает огонь по крайней мере при одном из этих заболеваний. Они также показали, как его можно отключить.

НАШИ открытие включает болезнь Хантингтона, редкое наследственное заболевание головного мозга, которое оборвало жизнь автора песен. Вуди Гатри. Но исследование имеет значение для других дегенеративных заболеваний головного мозга, включая болезнь Альцгеймера.

Это «прокладывает путь» к обнаружению начального события, которое приводит к таким заболеваниям, как болезнь Альцгеймера и Паркинсона, говорит Коринн Ласмезас, который изучает нейродегенеративные заболевания в Wertheim UF Scripps Institute в Юпитере, Флорида. Она не участвовала в исследовании.

Люди с болезнью Гентингтона «начинают терять контроль над движениями своего тела, со временем у них возникают психические расстройства и в конце концов они умирают», объясняет Рэндалл Халфманавтор исследования и научный сотрудник Института медицинских исследований Стоуэрса в Канзас-Сити, штат Миссури.

Как и другие нейродегенеративные заболевания, болезнь Гентингтона возникает, когда белки в головном мозге принимают ненормальную форму и начинают слипаться. Затем эти скопления аномальных белков начинают заставлять близлежащие белки неправильно свертываться и слипаться.

«По мере того, как болезнь прогрессирует, вы фактически наблюдаете своего рода лесной пожар», — говорит Хальфманн. — И ты пытаешься понять, что началось.

По сути, команда Халфманна хотела найти молекулярное совпадение, ответственное за фатальный пожар.

Заглянуть внутрь клетки

Для этого им нужно было зафиксировать мимолетное и обычно невидимое событие. Это называется зарождениекогда неправильно свернутый белок начинает агрегировать и пролиферировать.

Команда разработала способ проведения экспериментов внутри отдельных клеток. Они использовали генетические модификации для создания сотен версий белкового сегмента под названием PolyQ, который становится токсичным при болезни Гентингтона.

Команда поместила разные версии PolyQ в ячейку, а затем искала признаки неправильной укладки и слипания.

«Это похоже на то, как если бы вы находились в темной комнате и пытались определить ее форму», — говорит Хальфманн. «Вы продолжаете натыкаться на вещи и, в конце концов, натыкаетесь на вещи достаточно раз, чтобы точно понять, на что это похоже».

Метод проб и ошибок сработал, говорит Хальфманн. «То, что запускает этот маленький лесной пожар в мозгу, — это единственная молекула PolyQ».

Как только команда идентифицировала эту молекулу, они смогли найти способ остановить ее распространение, по крайней мере, в лаборатории. Хитрость заключалась в том, чтобы наполнить клетку белками, которые, по сути, потушили пламя до того, как оно успело нанести какой-либо ущерб.

По словам Хальфманна, следующим шагом будет разработка препарата, который может действовать аналогично на людей.

«В конце концов, имеет значение только то, действительно ли мы создаем терапию», — говорит он. «В противном случае они просто ученые».

Исследование может также привести к новым методам лечения других нейродегенеративных заболеваний, говорит Ласмезас, методам лечения, которые предотвращают каскад событий, ведущих к повреждению головного мозга.

«Вы должны отступить, когда вспыхнет огонь, чтобы он не распространился по всему лесу», — сказала она.

Уроки для исследования болезни Альцгеймера?

Область болезни Альцгеймера, кажется, усваивает этот урок.

Первые лекарства были нацелены на большие амилоидные бляшки, обнаруженные в мозгу людей с этим заболеванием. Но эти лекарства не сработали, возможно, потому, что пятна, которые они пытались уничтожить, — это всего лишь обугленные остатки уже сгоревшего леса.

Ласмезас говорит, что новейшие препараты, такие как леканемаб, по-прежнему устраняют большие амилоидные скопления, «но они также распознают более мелкие, которые более токсичны. Вот почему они более эффективно блокируют нейрональную токсичность».

Эти меньшие скопления формируются до появления бляшек и ближе к событию, которое в первую очередь вызывает болезнь Альцгеймера, говорит Ласмезас.

Исследования, подобные исследованию болезни Гентингтона, показывают, что ученые, наконец, приближаются к стратегиям, которые замедлят или остановят такие болезни, как болезнь Паркинсона и Альцгеймера, говорит Ласмезас.

«Долгое время мы мало что знали о механизме нейродегенеративных заболеваний, — говорит она. «За последние, скажем, 15 лет произошел буквально взрыв знаний».