В ходе недавнего исследования учёные установили, что ген, который, как считалось ранее, играет роль в развитии относительно небольшого числа случаев болезни Паркинсона, на самом деле влияет на многих больных. Это означает, что лекарство, разработка которого ведётся прямо сейчас, по оптимистичному сценарию окажется полезно не маленькой группе пациентов, а значительному проценту из 10 млн человек, сегодня живущих с болезнью Паркинсона по всему миру.
По данным Национальных институтов здоровья США (National Institutes of Health), лишь у 15% пациентов болезнь обусловлена наследственными факторами. Такие наследственные формы заболевания часто сводятся к мутациям в нескольких генах, один из которых — LRRK2, ген, ответственный за синтез белка дардарина. Этот белок играет важную роль в поддержании нормального состояния клеток. Мутации же в гене LRRK2, как показали предыдущие исследования, являются одной из основных причин развития болезни Паркинсона с поздним началом, наиболее распространённой формы заболевания.
Говоря языком цифр, у пациентов с наследственной болезнью Паркинсона было обнаружено 100 мутаций гена LRRK2. Однако с мутациями в LRRK2 медики связывали лишь 3—4% всех случаев болезни Паркинсона.
Однако, по мнению авторов новой работы, не только мутировавшие версии LRRK2 способны вызвать заболевание, и не только люди, у которых в семье были случаи болезни Паркинсона, подвержены влиянию этого гена. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Translational Medicine.
Активность гена LRRK2 ведёт к накоплению токсичного белка
Руководитель работы, доктор Тимоти Гринэмайер (Timothy Greenamyre), глава отделения двигательных расстройств (Movement Disorders Division) Медицинского центра Питтсбургского университета (University of Pittsburgh Medical Center), с коллегами для определения активности LRRK2 использовали инновационную технику под названием «метод близкого лигирования» (proximity ligation assay). Учёные разработали молекулярный «маячок», который прикреплялся к белку LRRK2. При активизации белка «маячок» начинал светиться, позволяя исследователям видеть, в каких именно клетках мозга в настоящее время активен LRRK2.
Близкое лигирование использовалось в образцах мозговых тканей, полученных посмертно у пациентов, страдавших болезнью Паркинсона, но не обладавших мутациями в гене LRRK2. В качестве контроля учёные использовали похожие образцы — но собранные после смерти здоровых людей.
Работа показала, что в тканях пациентов, страдавших болезнью Паркинсона, наблюдалась чрезмерная активность белка LRRK2, в то время как в контрольных образцах этого не было. В частности, белок был особенно активен в дофаминовых нейронах — а при болезни Паркинсона чаще всего поражаются именно они.
В рамках эксперимента учёные также создали модель болезни Паркинсона у грызунов и исследовали активность LRRK2 в мозге животных. Оказалось, что этот белок, будучи активным, подавляет процесс «очистки», в норме идущий в нейронах и, в частности, способствующий выведению избытков другого белка, альфа-синуклеина.
Накопление альфа-синуклеина приводит к формированию так называемых телец Леви — эти образования считаются патологическими признаками болезни Паркинсона и некоторых форм деменции.
На финальной стадии эксперимента животным ввели ингибитор белка LRRK2, это остановило процесс накопления патологического альфа-синуклеина.
Ведущий автор исследования Роберто Ди Майо (Roberto Di Maio) поясняет: «LRRK2 связывает генетические и средовые причины развития болезни Паркинсона, поскольку нам удалось продемонстрировать, что внешние факторы, например окислительный стресс или токсины, могут активировать LRRK2 и привести к формированию в мозге телец Леви.
Это открытие чрезвычайно важно для болезни Паркинсона, поскольку оно предполагает, что лекарства, в настоящее время разрабатываемые для небольшой группы пациентов, могут помочь всем, кто страдает от этого заболевания».
