Учёные из Университета Маккуори (Австралия) выявили ключевую роль белка под названием дисульфид-изомераза (PDI) в защите организма от последствий старения и дегенеративных заболеваний мозга. Оказалось, что этот белок способен восстанавливать повреждённую ДНК, особенно в нейронах, что открывает новые перспективы для терапии болезней Альцгеймера, Паркинсона и бокового амиотрофического склероза (БАС).
Как это работает
PDI обычно находится в цитоплазме клеток, где помогает другим белкам принимать правильную форму. Однако исследователи обнаружили, что он также способен проникать в ядро клетки — хранилище генетической информации — и восстанавливать разрывы в цепочках ДНК.
С возрастом естественные механизмы репарации ДНК ослабевают. В результате накапливаются ошибки, что может привести к преждевременному старению и нейродегенерации. Особенно уязвимы при этом нейроны — клетки головного мозга. В отличие от других типов клеток, нейроны не могут делиться, а значит — повреждённые клетки не могут быть заменены новыми. Поэтому любые механизмы, способные сохранять или восстанавливать их работоспособность, жизненно важны.
Учёные экспериментально доказали роль PDI: после удаления этого белка из повреждённых клеток (как раковых, так и нейрональных), способность к восстановлению ДНК исчезала. Однако при повторном введении PDI этот механизм запускался снова. Более того, повышение активности PDI у живых рыбок данио продемонстрировало защиту от возрастных повреждений ДНК.
Зачем это нужно
Основная цель исследований — разработка новых генотерапевтических подходов, в том числе на основе мРНК, для адресной доставки PDI в клетки мозга. Хотя команда сосредоточена на лечении БАС, открытие может применяться для любых нейродегенеративных заболеваний, вызванных повреждением ДНК.
По словам доктора Сины Шадфара, одного из ведущих исследователей проекта, вмешательство на ранних стадиях может кардинально изменить подход к лечению деменции и других тяжёлых заболеваний мозга. Он также подчеркнул необходимость чёткого понимания двойственной роли PDI: в нормальных клетках он работает на защиту, но в раковых может быть «перевербован» и помогать опухоли противостоять терапии. В перспективе это открывает возможность «отключать» PDI в опухолевых клетках, делая их более уязвимыми для лечения.
Исследование опубликовано в журнале Aging Cell.
