Исследователи обнаружили потенциальное лечение редких дегенеративных заболеваний

gene
Кредит: CC0 Public Domain

Йельская профессор фармакологии Барбара Эрлих и ее команда раскрыли механизм, приводящий к возникновению редкого, смертельного заболевания, называемого синдромом Вольфрама, а также потенциального лечения. Их результаты появляются в издании от 6 июля Труды Национальной академии наук.

Синдром Вольфрама — прогрессирующее дегенеративное заболевание, которое поражает примерно одного из 500 000 человек во всем мире — характеризуется возникновением диабета в детском возрасте, а в подростковом возрасте — психическими симптомами, потерей зрения, глухотой и недержанием мочи. Большинство пациентов умирают в возрасте 30 лет. Там нет лечения.

Новое исследование подтверждает, что кальций в клетках организма играет ключевую роль, и предлагает потенциальное лечение с участием двух существующих препаратов.

В частности, команда Эрлиха подтвердила, что когда белок Вольфрамин теряется в клетках поджелудочной железы — орган, который вырабатывает инсулин, который регулирует уровень сахара в крови — «передача сигналов кальция идет не так», сказал Эрлих. Как выяснили ученые, это приводит к снижению жизнеспособности клеток и снижению секреции инсулина, что, в свою очередь, вызывает изнурительные симптомы заболевания.

Исследователи проверили ряд соединений на их эффективность в восстановлении передачи сигналов кальция и улучшении клеточных функций, и нашли два препарата, которые работали — ибудиласт и ингибитор кальпаина. Ibudilast был одобрен в течение почти 20 лет для лечения астмы в Южной Корее и Японии. В настоящее время он проходит испытания в ряде клинических испытаний в США, в том числе на предмет возможного лечения рассеянного склероза (МС) и бокового амиотрофического склероза (БАС), а в ходе исследования в Йеле — на COVID-19.

Около 99% кальция в организме содержится в костях и зубах. По словам Эрлиха, еще 1% — найденный в растворе внутри клеток и биологических жидкостей — поддерживает множество критических биологических функций. Именно эта последняя форма кальция была исследована ее лабораторией в связи с синдромом Вольфрама. Этот жидкий кальций необходим для сокращения мышц, нервной функции и секреции инсулина, сказала она.

«Кальций является сигнальной молекулой», — сказал Эрлих. «Это будет сигнализировать, например, когда должен быть выделен инсулин».

Передача сигналов кальция, в свою очередь, регулируется кальций-связывающими белками, в том числе нейрональным кальциевым сенсором-1 (NCS-1), который изучал белок Эрлиха в течение последних 20 лет. Когда исследовательская группа из Европы предложила, чтобы NCS-1 был вовлечен в патологию синдрома Вольфрама, Эрлих начал исследовать болезнь.

«Первым шагом было лучшее понимание того, что делает белок Вольфрамин», — говорит Том Т. Фишер, студент-медик из Германии, работающий в лаборатории Эрлиха. «В нашей клеточной модели, в которой отсутствует Вольфрамин, мы измерили внутриклеточный кальций и обнаружили, что передача сигналов кальция, а также кальций-зависимые функции клеток, в частности секреция инсулина и жизнеспособность клеток, были нарушены».

Затем они протестировали ряд лекарственных соединений и обнаружили, что ибудиласт и ингибитор кальпаина восстанавливают внутриклеточный кальций и функции клеток, сказал Фишер.

При поддержке Фонда инноваций Blavantik в Йельском университете команда Эрлиха начнет исследование на мышах в течение следующих шести месяцев, чтобы дополнительно подтвердить эффективность препаратов для коррекции передачи сигналов кальция и предотвращения прогрессирования синдрома Вольфрама. По словам исследователей, если результаты исследования на животных покажут многообещающие результаты, они могут быстро перейти к испытаниям на людях.

Хотя синдром Вольфрама является редким заболеванием, вызванным генетическими мутациями в одном гене, он связан с рядом других заболеваний, которые могут быть жизнеспособными целями для этого лечения, включая диабет и биполярное расстройство, сказали исследователи.

«Некоторые люди с биполярным расстройством также имеют мутации в Wolframin», — сказал Эрлих. «Это может быть одним из первых генетически идентифицированных расстройств настроения, и мы определенно будем его изучать».

Похожие новости

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *