هل يمكن أن يساعد هذا البروتين المكتشف حديثًا في علاج مرض باركنسون؟

وجد الباحثون بروتينًا يمكن أن يساعد في تقليل تراكم البروتينات السامة في الدماغ - وهي سمة مميزة لمرض باركنسون. لكن هل يقدم اكتشافهم أملًا جديدًا أم مجرد "إسعافات أولية"؟

هل يكشف اكتشاف جديد عن مسار بحثي جديد لعلاج باركنسون؟

تقدر المعاهد الوطنية للصحة أنه في الولايات المتحدة ، يتلقى حوالي 50000 شخص تشخيص مرض باركنسون كل عام.

تتميز هذه الحالة المنتشرة بالرعشة وبطء الحركة وضعف التوازن والتنسيق ، من بين أعراض أخرى.

ومع ذلك ، لا تزال أسبابه غير معروفة والعلاجات تستهدف الأعراض فقط ، مما يساعد الأفراد على إدارة هذه الحالة بأفضل ما يمكن.

في الدماغ ، يتميز مرض باركنسون بميزة محيرة - تجمع ألفا سينوكلين ، وهو بروتين يصبح سامًا ويعطل المسارات العصبية عندما يلتصق معًا بكميات كبيرة.

يحدث هذا عندما يخطئ ألفا سينوكلين ، أي عندما يطوي إلى شكل غير صحيح لا يسمح له بالعمل بشكل صحيح ، مما قد يسبب المرض أو يسهله.

عادةً ما يوجد ألفا سينوكلين بمستويات عالية في الدماغ ، كما أنه موجود أيضًا في الأنسجة الأخرى بكميات أقل. ومع ذلك ، ليس لدى الباحثين أي فكرة عن الدور الذي يلعبه هذا البروتين عادةً في الحفاظ على الصحة العصبية أو كيفية منعه من سوء التشكيل.

لكن دراسة جديدة ، من جامعة بوردو ، في ويست لافاييت ، إنديانا ، حددت بروتينًا قادرًا على تقليل تراكم ألفا سينوكلين الخاطئ. تظهر النتائج في مجلة البيولوجيا الجزيئية.

كيف يمكن لـ HYPE تقليل التجميع

ركز البحث الجديد على الإمكانات العلاجية لبروتين يسمى "HYPE" ، والذي أوضح الباحثون أنه بروتين Fic الوحيد الموجود في البشر.

تساعد بروتينات Fic في تحديد ما إذا كانت الخلية ستنجو أو تموت عندما تواجه إجهادًا ، يتميز بخلل في تكوين بروتينات الخلية.

يوضح مؤلف الدراسة الرئيسي سيما ماتو ، دكتوراه ، أستاذ مساعد في العلوم البيولوجية في بيرديو.

وتتابع: "نحن نعلم أنه في مرض باركنسون ، غالبًا ما يكون البروتين غير المطوي هو [alpha-synuclein]. لذلك سألنا ما إذا كان HYPE يمكنه تعديل [alpha-synuclein] ، وإذا كان الأمر كذلك ، فما هي العواقب؟ "

في الدراسة الحالية - التي أجراها الباحثون في المختبر ، باستخدام مزارع الخلايا في بيئة معملية - وجدوا أن HYPE يمكن أن يعمل بالفعل على alpha-synuclein ، مما يقلل من كمية تراكم البروتينات غير المطوية. يطلق الباحثون على هذه العملية اسم "AMPylation".

بعد ذلك ، أراد الفريق معرفة ما إذا كان AMPylation قد أظهر بالفعل أي وعد كعملية علاجية محتملة. في مرض باركنسون ، يمكن للبروتينات المتجمعة غير المنتظمة أن تثقب أغشية الخلايا العصبية (خلايا الدماغ) ، مما يؤدي إلى تعطيل عملها.

أراد ماتو وزملاؤه معرفة ما إذا كان AMPylation سيؤدي أيضًا إلى عدد أقل من الثقوب في أغشية الخلايا. للقيام بذلك ، استخدموا مزيجًا من الدهون لإنشاء سطح يحاكي أغشية الخلايا.

أضافوا أيضًا صبغة إلى الدهون ، لذلك إذا ثقبتها تراكمات ألفا سينوكلين ، سيصبح الإجراء مرئيًا من خلال الصبغة المتسربة.

بعد القيام بذلك ، يلاحظ ماتو ، "وجدنا أنه تم إطلاق صبغة أقل مع [ألفا سينوكلين] المعدل ، مما يعني أن الغشاء بقي سليما أكثر."

وتضيف: "هذا يعني أن HYPE قد يكون له تأثير علاجي على مرض باركنسون". علاوة على ذلك ، كما لاحظ ماتو وزملاؤه في ورقة الدراسة الخاصة بهم ، "هذا هو التقرير الأول الذي يحدد [alpha-synuclein] كهدف لـ HYPE."

تجاوز "الإسعافات الأولية"؟

في تجربة أخيرة ، درس ماتو والفريق ألفا سينوكلين HYPE المعدل باستخدام مجهر إلكتروني. سمح لهم ذلك بملاحظة أنه بعد التفاعل مع HYPE ، تغيرت بنية alpha-synuclein.

في ظل الظروف العادية ، لاحظ الباحثون ، تقلبات ألفا سينوكلين ، والتي قد تفسر قدرتها على تكوين مجاميع. ومع ذلك ، عند تعديله بواسطة HYPE ، يميل البروتين إلى الالتواء بشكل أقل ، بدلاً من تشكيل خيوط متوازية.

يجادل الباحثون بأن هذا التعديل الجديد قد يمنع ألفا سينوكلين من التجمع بنفس القدر.

بينما يُظهر البحث الحالي نتائج واعدة في إيجاد علاجات جديدة لمرض باركنسون ، يوضح مؤلفو الدراسة أنه لا يزال أمامهم طريق طويل لنقطعه.

"نحاول جميعًا تطبيق Band-Aid في نهاية تطور المرض لأننا نعلم أن التجميع يتسبب في أن تصبح الخلايا سامة ، ولكن كيف يمكننا منع ذلك؟ لا يزال هناك الكثير مما يجب فهمه ميكانيكيًا حول هذا الموضوع في سياق المرض ".

سيما ماتو ، دكتوراه.

يعترف ماتو: "نحن في المراحل الأولى [من هذا البحث] ، لكن هذه النتائج تعطينا زاوية جديدة للنظر في العلاجات المحتملة."

"نحاول ابتكار عقاقير يمكن استخدامها للتلاعب بنشاط HYPE. يمكنك إعطاؤها للمرضى الذين بدأت تظهر عليهم علامات مرض باركنسون أو المعرضين لتجمع [ألفا سينوكلين]. هذا هو الاتجاه الذي نريد أن نسير فيه "، يشرح الباحث.