Сотрудники Петербургского института ядерной физики им. Б.П. Константинова (ПИЯФ) НИЦ «Курчатовский институт» вместе с коллегами из Первого Санкт-Петербургского государственного медицинского университета им. И.П. Павлова запатентовали препарат для лечения болезни Паркинсона на ранних стадиях. Он воздействует на фермент глюкоцереброзидазу, который кодируется геном GBA1. Мутации в этом гене в десять раз увеличивают риск развития патологии.
«При снижении активности глюкоцереброзидазы в клетках накапливается субстрат. Он может стабилизировать нейротоксичные формы белка альфа-синуклеина, которые вызывают нейродегенерацию. Разработанная нами молекула собирает фермент таким образом, что он работает эффективнее», — рассказала заведующая лабораторией молекулярной генетики человека НИЦ «Курчатовский институт» – ПИЯФ Софья Пчелина.
При разработке препарата российские учёные взяли за основу исследования иностранных коллег, которым удалось исправить работу фермента с помощью малой молекулы — фармакологического шаперона (эта молекула может восстанавливать структуру белковых образований).
В НИЦ «Курчатовский институт» – ПИЯФ построили компьютерную модель глюкоцереброзидазы и стали искать химические модификации шаперона, которые могли бы повысить эффективность его действия. Затем учёные синтезировали несколько молекул и испытали, как они воздействуют на активность фермента в клетках пациентов с мутацией в гене GBA1. Для эксперимента исследователи выбрали макрофаги (клетки, захватывающие и переваривающие бактерии), где глюкоцереброзидаза проявляет максимальную активность.
Эксперименты показали, что полученное соединение более эффективно снижает количество вредного субстрата, вызывающего деградацию нейронов, чем взятые за основу иностранные препараты (которые за рубежом уже проходят стадию клинических испытаний).
По словам учёных, созданное ими средство обладает превентивным действием: оно может предотвратить гибель нейронов. Поэтому лекарство нужно применять на самых ранних стадиях развития болезни.
В первую очередь препарат рассчитан на носителей мутации в гене GBA1 — это группа повышенного риска, около 5–10 % от всех пациентов с паркинсонизмом. Однако некоторые исследования показывают, что активность глюкоцереброзидазы снижается при всех формах болезни Паркинсона. Если это подтвердится, лекарство подойдет всем, кто столкнулся с диагнозом. Кроме того, препарат может быть полезен при болезни Гоше (редкое и тяжелое заболевание, также связанное с дефицитом глюкоцереброзидазы).
Болезнь Паркинсона — возрастное нейродегенеративное заболевание, которое сопровождается нарушениями двигательных функций и психическими отклонениями. Их вызывает гибель нейронов, синтезирующих дофамин. Паркинсонизм очень распространенная проблема — им страдают 1–2% популяции старше 60 лет во всем мире. Причины патологии до конца неизвестны.
Лечения болезни не существует: процесс нейродегенерации (гибели нервных клеток) нельзя остановить, имеющиеся средства направлены только на его замедление и облегчение симптомов.
Создание лекарства стало возможно благодаря открытию мишени, на которую необходимо воздействовать. В ряде случаев патология передается по наследству, поэтому учёные во всем мире стали искать в семьях пациентов генетические отклонения, способные вызывать болезнь. Первая наследственная форма, приводящая к развитию заболевания, была описана в 1998 году. А в 2004 году стало понятно, что одним из факторов высокого риска развития болезни Паркинсона являются мутации в гене GBA1.
Источник: Курчатовский институт.