Ученые Института эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова (ИЭФБ) РАН с участием коллег ИНЦ РАН разработали новый метод превентивного лечения болезни Паркинсона. Замедлить ее развитие можно с помощью белка теплового шока GRP78, который нужно вводить пациентам на ранних стадиях заболевания интраназально. Подробнее об этом порталу наука.рф рассказала руководитель проекта, заведующая лабораторией сравнительной термофизиологии ИЭФБ РАН Ирина Екимова.
Болезнь Паркинсона (БП) относится к числу возрастных хронических нейродегенеративных заболеваний и занимает второе место по частоте встречаемости после болезни Альцгеймера. Около 16 миллионов человек во всем мире страдают БП. По оценкам, число таких пациентов увеличится в 1,5 — 2 раза в течение следующих 20 — 30 лет из-за роста числа долгожителей.
Эта болезнь вызвана гибелью нейронов, отвечающих за выработку дофамина, в черной субстанции головного мозга. По словам эксперта, на этот процесс сильно влияет нейрональный пресинаптический белок альфа-синуклеин: «Для нормального функционирования наши клетки постоянно вырабатывают белки. Чтобы эти макромолекулы выполняли свою биохимическую и физиологическую функцию, они должны правильно сворачиваться. При болезни Паркинсона неправильно укладывается белок альфа-синуклеин. Он меняет свою физиологию и становится токсичным для клеток», — объясняет Ирина Екимова.
Чтобы мобилизовать защитный механизм, основанный на шаперонах, авторы нового метода для защиты нейронов предлагают использовать рекомбинантный белок теплового шока GRP78 человека. Если вводить его пациентам на ранней (доклинической) стадии развития болезни Паркинсона, можно повысить концентрацию этого белка в «больных» нейронах черной субстанции. Это не позволит возникать и накапливаться токсичным формам альфа-синуклеина. Кстати, GRP78 также считается одним из маркеров ранней стадии болезни Паркинсона: его можно обнаружить в определенных концентрациях в плазме крови пациентов на ранних стадиях.
Для оценки нейропротективного потенциала рекомбинантного белка GRP78 ученые провели эксперимент, используя адекватную модель доклинической стадии болезни Паркинсона. В ходе исследования в течение трех недель крысам вводили интраназально (через нос) GRP78 пять раз. Результаты оказались впечатляющими: развитие нейродегенерации в черной субстанции у всех животных остановилось. Однако по словам Ирины Екимовой, это не значит, что чем больше этого вещества будет в клетках, тем лучше. Важно поддерживать определенный оптимальный уровень.
«Нам удалось повысить концентрацию белка GRP78 в дофаминергических нейронах примерно в полтора раза, и это оказалось достаточным, чтобы обернуть вспять патологический процесс», — рассказывает эксперт. А благодаря тому, что рекомбинантный белок GRP78 вводили через нос, он поступал в мозг и поглощался пораженными болезнью дофаминергическими нейронами. Через кровь дойти до нужных клеток у GRP78 не получилось бы: в таком случае белок столкнулся бы с гематоэнцефалическим барьером, который находится между кровеносной и центральной нервной системами. Он не пропустил бы этот белок из-за его высокой молекулярной массы.
«Наши эксперименты показали, что рекомбинантный белок GRP78 оказывает широкий терапевтический эффект. Наряду с тем, что он блокирует развитие альфа-синуклеиновой патологии, GRP78 препятствует активации апоптотических сигнальных путей и сигнальных каскадов нейровоспаления, приводящих к гибели нейронов», — отмечает Ирина Екимова.
Автор проекта подчеркнула, что с помощью этого метода полностью вылечить болезнь Паркинсона не получится, поскольку причины заболевания могут быть связаны с генетической предрасположенностью, инфекционными, экологическими и другими факторами. Но остановить развитие патологического процесса на ранних стадиях возможно.
«Сегодня нет лекарств, которые могли бы остановить прогрессирование заболевания или полностью излечить его. Как правило, диагноз ставят поздно, когда проявляются характерные моторные симптомы. В этот период большая часть нейронов погибает, и наш метод здесь уже не будет эффективен. До этого болезнь Паркинсона может развиваться незаметно в течение 20-30 лет на доклинической стадии. К счастью, сейчас появляется много исследований, посвященных ранней диагностике, намечается прорыв в решении этой проблемы. Если мы сможем замедлить развитие патологического процесса в этот период, люди смогут прожить гораздо дольше без инвалидности и дискомфорта, а расходы на лечение и реабилитацию сократились бы», — делится Ирина Екимова.
В настоящий момент эксперименты на животной модели болезни Паркинсона завершены. Чтобы перейти к серьезным клиническим исследованиям, необходима заинтересованность со стороны государства и его поддержка, сообщили авторы проекта.
Результаты исследования опубликованы в журнале International Journal of Molecular Sciences.
