Новый метод на основе света для измерения уровней токсичного белка, вызывающего болезнь Хантингтона (HD), был использован для демонстрации того, что белок постепенно накапливается в клетках крови. Результаты, опубликованные сегодня в Журнале клинических исследований, проливают свет на то, как белок вызывает повреждение мозга, и могут быть полезны для мониторинга прогрессирования HD или тестирования новых лекарств, направленных на подавление выработки вредного белка.
HD – это смертельное, неизлечимое генетическое неврологическое заболевание, которое обычно развивается во взрослом возрасте и вызывает ненормальные непроизвольные движения, психиатрические симптомы и деменцию. Это вызвано генетической мутацией, которая приводит к выработке вредного белка, называемого мутантным хантингтином.
Исследовательская группа, возглавляемая профессором Сарой Тебризи из Института неврологии UCL, состояла из ученых из UCL, Института биомедицинских исследований Novartis и Королевского колледжа Лондона. Они использовали новый сверхчувствительный тест, чтобы измерить, сколько вредного белка и его нормального аналога обнаружено в клетках крови пациентов с HD на разных стадиях заболевания. Тест, называемый TR-FRET, использует пары антител, которые прикрепляются к молекулам хантингтина, чтобы поглощать и излучать свет разных цветов. Это позволяет с большой точностью обнаруживать очень крошечные количества хантинтина.
Исследователи обнаружили, что уровни вредного мутантного белка хантингтина постепенно повышаются в течение болезни, начиная с того момента, как у пациентов проявляются какие-либо симптомы. HD заставляет мозг сокращаться быстрее, чем обычно, по данным МРТ. Удивительно, но количество мутантного белка в лейкоцитах соответствовало скорости сокращения мозга. Это первый раз, когда анализ крови смог предсказать уменьшение размеров мозга при нейродегенеративном заболевании. С другой стороны, уровни нормального белка хантингтина оставались постоянными на протяжении всего заболевания.
Команда продолжила демонстрировать, что небольшие фрагменты наиболее токсичной части белка медленно накапливались в белых кровяных тельцах – впервые это было продемонстрировано на клетках пациентов с HD. Если аналогичный процесс происходит в клетках мозга, таких как нейроны, это открытие может помочь объяснить, как постепенно накапливаются повреждения, в конечном итоге вызывая симптомы HD.
Это накопление мутантного белка в белых кровяных тельцах иммунной системы также может объяснить предыдущие выводы команды профессора Тебризи, которые показали, что иммунная система гиперактивна при HD.
"Измерение уровней мутантного белка с помощью TR-FRET – новый полезный инструмент в борьбе с HD," сказал профессор Тебризи. "Теперь мы можем точно изучить наиболее токсичную форму белка хантингтина в легко получаемых образцах крови реальных пациентов. Тот факт, что уровни мутантного хантингтина коррелируют с атрофией мозга, говорит нам, что мы имеем дело с чем-то, что имеет отношение к процессу дегенерации мозга при HD."
Новый метод также может быть полезен для предстоящих клинических испытаний препаратов, подавляющих гены, которые направлены на подавление выработки токсичного белка в головном мозге.
"Препараты, подавляющие гены, очень многообещающие, но обладают значительным потенциалом вызывать побочные эффекты, поэтому нам действительно нужно знать, что они делают свою работу по снижению уровня хантинтина," продолжил профессор Тебризи. "Этот метод TR-FRET предлагает способ продемонстрировать это на реальных образцах людей, и мы надеемся, что он поможет ускорить процесс разработки лекарств, замедляющих это ужасное заболевание."
Болезнь Хантингтона – смертельное генетическое неврологическое заболевание. Обычно он развивается в зрелом возрасте и вызывает ненормальные непроизвольные движения, психиатрические симптомы и слабоумие. Приблизительно 7000 человек в Великобритании имеют HD, из которых около 20 000 находятся в группе риска. Это неизлечимо, и эффективных методов лечения не существует. Пациенты обычно умирают в течение 20 лет после появления симптомов. HD вызывается единственной известной генетической мутацией, и каждый ребенок носителя мутации имеет 50% шанс унаследовать болезнь.