Прогрессирование БАС связано с древним вирусом

Краткое содержание: Исследователи обнаружили неожиданную связь между прогрессированием БАС и PEG10, белком, традиционно известным своей ролью в развитии плаценты. Было замечено, что избыток этого белка в нервной ткани изменяет поведение клеток, способствующее развитию БАС. В настоящее время команда изучает молекулярные пути, связанные с ингибированием этого белка-изгоя, что потенциально прокладывает путь к новым методам лечения.

Ключевые факты:

Источник:Университет Колорадо

Ежегодно у более чем 5000 человек диагностируется БАС (боковой амиотрофический склероз), смертельное нейродегенеративное заболевание, поражающее нервные клетки головного и спинного мозга, постепенно лишающее людей способности говорить, двигаться, есть и дышать.

На сегодняшний день существует лишь несколько лекарств, способных умеренно замедлить его прогрессирование. Лекарства нет.

Но исследователи из Калифорнийского университета в Боулдере выявили удивительного нового игрока в этой болезни — древний вирусоподобный белок, который, как это ни парадоксально, наиболее известен своей важной ролью в обеспечении развития плаценты.

Результаты были недавно опубликованы в журнале eLife.

«Наша работа предполагает, что когда этот странный белок, известный как PEG10, присутствует в больших количествах в нервной ткани, он меняет поведение клеток, что способствует развитию БАС», — сказала старший автор Александра Уайтли, доцент кафедры биохимии.

Лаборатория Уайтли сейчас работает над пониманием задействованных молекулярных путей и поиском способа ингибирования белка-изгоя.

«Это еще только начало, но есть надежда, что это потенциально может привести к созданию совершенно нового класса потенциальных терапевтических средств, способных выявить первопричину этого заболевания».

Все больше исследований показывают, что около половины человеческого генома состоит из фрагментов ДНК, оставленных вирусами (известными как ретровирусы) и подобными вирусоподобным паразитам, известными как транспозоны, которые заразили наших предков-приматов 30-50 миллионов лет назад. Некоторые из них, например ВИЧ, хорошо известны своей способностью инфицировать новые клетки и вызывать заболевания.

Другие, например волки, потерявшие клыки, со временем одомашнились, потеряв способность к размножению, продолжая при этом передаваться из поколения в поколение, формируя эволюцию и здоровье человека.

ПЭГ10, или ген 10, экспрессируемый по отцовской линии, является одним из таких «одомашненных ретротранспозонов». Исследования показывают, что он, вероятно, сыграл ключевую роль в формировании плаценты у млекопитающих — важнейшем этапе эволюции человека.

Но, как показывают исследования, подобно вирусу Джекила и Хайда, когда его слишком много в неправильных местах, он также может способствовать развитию заболеваний, включая некоторые виды рака и другое редкое неврологическое расстройство, называемое синдромом Ангельмана.

Исследование Уайтли является первым, которое связало вирусоподобный белок с БАС, показав, что PEG10 присутствует в больших количествах в тканях спинного мозга пациентов с БАС, где он, вероятно, мешает работе механизмов, обеспечивающих связь мозга и нервных клеток.

«Похоже, что накопление PEG10 является отличительной чертой БАС», — сказал Уайтли, который уже получил патент на PEG10 в качестве биомаркера или способа диагностики заболевания.

Уайтли не собирался изучать БАС или древние вирусы.

Вместо этого она изучает, как клетки избавляются от лишнего белка, поскольку слишком много обычно хорошего белка связано с другими нейродегенеративными заболеваниями, включая болезни Альцгеймера и Паркинсона.

Ее лаборатория — одна из полудюжины в мире, изучающая класс генов, называемых убиквилины, которые предотвращают накопление проблемных белков в клетках.

В 2011 году исследование связало мутацию гена убикилина-2 (UBQLN2) с некоторыми случаями семейного БАС, что составляет около 10% случаев БАС. Остальные 90% являются спорадическими, то есть не считаются наследственными.

Но остается неясным, как дефектный ген может способствовать развитию смертельной болезни.

Используя лабораторные методы и модели на животных, Уайтли и его коллеги из Гарвардской медицинской школы сначала решили определить, какие белки накапливаются, когда UBQLN2 дает сбой и не может затормозить. Среди тысяч возможных белков ПЭГ10 возглавил список.