Впервые исследователи Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе показали, что фрагмент природного белка, производимый в головном мозге, может действовать как ингибитор ключевого фермента, участвующего в возникновении болезни Альцгеймера, и это открытие может привести к разработке новых лекарств для лечения этого заболевания.
Исследование показало, что фрагмент белка sAPPα ингибирует протеолитический фермент BACE1. Повышенная активность BACE1 способствует выработке бета-амилоидных агрегатов и бляшек, которые являются отличительной чертой болезни Альцгеймера.
"Поскольку sAPPα ингибирует фермент BACE1, вполне возможно, что его можно использовать для предотвращения потенциально опасного повышения активности BACE1 и, таким образом, предотвращения возникновения болезни Альцгеймера," сказал старший автор исследования Варгез Джон, адъюнкт-профессор неврологии и главный исследователь лаборатории открытия лекарств в больнице Мэри С. Истонский центр исследований болезни Альцгеймера при Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе.
Результаты опубликованы 28 июля 2015 г. в рецензируемом журнале Journal of Alzheimer’s Disease.
Белковый фрагмент sAPP обычно продуцируется нейронами и участвует в поддержании памяти. Исследователи UCLA показали, что этот нормальный фрагмент мозга также является мощным ингибитором протеолитического фермента BACE1. Новое открытие проливает свет на регуляцию мозгом производства бета-амилоида и может привести к разработке новых терапевтических средств.
Необходим новый подход к лечению болезни Альцгеймера. Болезнь Альцгеймера – наиболее распространенное старческое слабоумие, и ожидается, что число случаев заболевания в Соединенных Штатах увеличится с нынешних пяти-шести миллионов до 15 миллионов к 2050 году. Расходы на семейную жизнь и систему здравоохранения огромны. Прогнозируется, что болезнь Альцгеймера и другие виды деменции обойдутся Соединенным Штатам в 226 миллиардов долларов только в 2015 году, и эта цифра вырастет до 1 доллара.1 трлн в 2050 году.
В настоящее время нет действительно эффективных стратегий лечения или профилактики болезни Альцгеймера, а доступные лекарства только временно уменьшают симптомы.
Джон и его команда использовали метод, называемый малоугловым рассеянием рентгеновских лучей, или SAXS, и обнаружили, что ингибирование sAPPα активности BACE1, вероятно, связано с уникальной трехмерной структурой самого фрагмента белка. В дальнейшем Джон и его команда определяют сайт связывания sAPP с BACE1 с помощью рентгеновской кристаллографии и других методов.
"Наше исследование предполагает, что разработка самого sAPPα как биологического препарата, поиск меньшего по размеру белка или пептидного фрагмента, обладающего аналогичными эффектами, или идентификация химического соединения, которое увеличивает уровни этого полезного белкового фрагмента, могут быть новыми и эффективными терапевтическими стратегиями для легких когнитивных нарушений и пациентов с болезнью Альцгеймера," Джон сказал. "Эти стратегии могут помочь нормализовать работу мозга и либо восстановить память и когнитивные функции, либо предотвратить их ухудшение."
Фрагмент белка имеет решающее значение для нормальной функции мозга, и создание нового класса терапевтических средств для ЦНС, которые усиливают sAPPα, может принести пользу не только при болезни Альцгеймера. Потенциальный препарат также может помочь тем, кто перенес инсульт или черепно-мозговую травму. Повышение уровня sAPPα также может быть полезным при лечении БАС (болезнь Лу Герига).