Средняя продолжительность жизни населения планеты постепенно возрастает, что все более остро ставит вопрос изучения и терапии нейродегенеративных заболеваний. Так, исследованию роли α-синуклеина в развитии нейропатологии при болезни Паркинсона и поиску соединений, способных корректировать данную патологию, посвящена работа младшего научного сотрудника лаборатории экспериментальной и прикладной генетики (руководитель д.б.н. С.В. Саранцева) Ильи Голомидова. В этом году работа была отмечена именной научной стипендией для молодых ученых и специалистов НИЦ «Курчатовский институт» - ПИЯФ.
Болезнь Паркинсона (БП) - одно из наиболее распространенных нейродегенеративных заболеваний, которое встречается преимущественно у людей старше 60 лет. Его характеризует прогрессирующая с возрастом гибель дофаминергических нейронов в мозге человека, вследствие которой происходит снижение выработки дофамина. В конечном итоге это приводит к развитию моторных нарушений.
«На сегодняшний день не существует лекарственных препаратов, способных излечить данное заболевание. Терапия болезни Паркинсона сводится к применению фактически одного средства, за счет которого достигается компенсация дефицита дофамина, леводопа (L-DOPA), - поясняет Илья Голомидов. - В то же время, ясно, что подход к лечению должен быть комплексным, нацеленным на несколько различных мишеней. Мы изучаем ранние механизмы развития заболевания и надеемся, что наше исследование сможет послужить основой для разработки такого подхода к терапии болезни Паркинсона».
Исследования последних лет выявили ряд перспективных стратегий лечения, основанных на изменении уровня агрегации белка α-синуклеина, снижении влияния окислительного стресса, увеличении активности митохондрий и изменении эффективности аутофагии. Поскольку считается, что α-синуклеин играет одну из ключевых ролей в развитии нейропатологии, ученые НИЦ «Курчатовский институт» - ПИЯФ поставили задачу исследовать влияние этого белка на развитие ранних дегенеративных процессов в центральной нервной системе, а также найти соединения, способные замедлить эти процессы.
Для изучения патогенеза заболевания было решено использовать хорошо себя зарекомендовавший объект - Drosophila melanogaster. В результате генетических технологий были получены линии мух, в геном которых был встроен ген SNCA человека и его формы с мутациями, которые вызывают семейные формы заболевания. Нарушение функций и агрегации продукта данного гена – белка α-синуклеина, предположительно является одним из ключевых факторов развития БП.
В ходе работы было показано, что длительная временная наработка белкаα-синуклеина в мозге мух приводит к выраженным признакам дегенерации. В то же время подавление продукции α–синуклеина существенно замедляет течение нейродегенеративного процесса. Таким образом, исследователи полагают, что подходы в терапии БП, направленные на регуляцию экспрессии SNCA, можно считать перспективными.
Также в ходе исследований была оценена нейропротекторная активность ряда веществ, в частности: 5-фосфат-рибозил-аминоимидазола, а также фуллеренолов С60(ОН)30 и С70(ОН)30. Ученым удалось показать, что данные соединения нетоксичны и способны эффективно замедлять развитие нейродегенерации.
Заключительная часть работы посвящена оценке эффективности фармакологических шаперонов глюкоцереброзидазы. Данный фермент у человека кодируется геном GBA1, наличие мутаций в котором приводит к развитию болезни Гоше (БГ). Последующие исследования показали, что частота мутаций в GBA1 у пациентов с болезнью Паркинсона составляет от 5 до 10%, а риск развития БП у носителей мутаций в GBA1 оценивается в 20% в возрасте старше 70 лет. Поэтому, по мнению исследователей, увеличение активности глюкоцереброзидазы посредством использования шаперонов может быть использовано не только для терапии БГ, но и для уменьшения рисков возникновения БП.