โปรตีนที่ค้นพบใหม่นี้สามารถช่วยรักษาโรคพาร์กินสันได้หรือไม่?
นักวิจัยพบโปรตีนชนิดหนึ่งที่สามารถช่วยลดการรวมตัวของโปรตีนที่เป็นพิษในสมองซึ่งเป็นจุดเด่นของโรคพาร์คินสัน แต่การค้นพบของพวกเขานำเสนอความหวังใหม่หรือเพียงแค่“ วงดนตรีช่วยเหลือ”
สถาบันสุขภาพแห่งชาติประเมินว่าในสหรัฐอเมริกามีผู้ป่วยประมาณ 50,000 คนได้รับการวินิจฉัยโรคพาร์กินสันในแต่ละปี
ภาวะที่แพร่หลายนี้มีลักษณะของการสั่นสะเทือนการเคลื่อนไหวช้าและการทรงตัวและการประสานงานที่บกพร่องรวมถึงอาการอื่น ๆ
อย่างไรก็ตามยังไม่ทราบสาเหตุและการรักษาจะกำหนดเป้าหมายเฉพาะอาการเท่านั้นช่วยให้บุคคลสามารถจัดการกับภาวะนี้ได้ดีที่สุดเท่าที่จะทำได้
ในสมอง Parkinson’s มีลักษณะที่ทำให้งงคือการรวมตัวของ alpha-synuclein ซึ่งเป็นโปรตีนที่กลายเป็นพิษและขัดขวางเส้นทางประสาทเมื่อมันเกาะกันเป็นปริมาณมาก
สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อ alpha-synuclein misfolds กล่าวคือเมื่อพับเป็นรูปร่างที่ไม่ถูกต้องซึ่งไม่อนุญาตให้ทำงานได้อย่างถูกต้องซึ่งอาจก่อให้เกิดหรือเอื้อต่อการเกิดโรคได้
โดยทั่วไปแล้ว Alpha-synuclein จะมีอยู่ในระดับสูงในสมองและยังมีอยู่ในเนื้อเยื่ออื่น ๆ ในปริมาณที่น้อยลง อย่างไรก็ตามนักวิจัยยังไม่ทราบว่าโปรตีนนี้มีบทบาทอย่างไรในการรักษาสุขภาพของระบบประสาทหรือวิธีป้องกันไม่ให้เกิดการหลุดลอก
แต่การศึกษาใหม่จาก Purdue University ใน West Lafayette, IN ได้ระบุโปรตีนที่สามารถลดการรวมตัวของ alpha-synuclein ที่ไม่ติดกันได้ คุณลักษณะการค้นพบในไฟล์ วารสารอณูชีววิทยา.
HYPE อาจลดการรวมตัวได้อย่างไร
การวิจัยใหม่ได้มุ่งเน้นไปที่ศักยภาพในการรักษาของโปรตีนที่เรียกว่า“ HYPE” ซึ่งนักวิจัยอธิบายว่าเป็นโปรตีน Fic เพียงชนิดเดียวที่มีอยู่ในมนุษย์
โปรตีน Fic ช่วยในการตัดสินใจว่าเซลล์จะอยู่รอดหรือตายเมื่อเผชิญกับความเครียดโดยมีลักษณะการหลุดออกของโปรตีนของเซลล์
“ เนื่องจาก HYPE มีบทบาทสำคัญเช่นนี้ในการที่เซลล์จัดการกับความเครียดจากโปรตีนที่ห่อหุ้มไม่ได้เราจึงสงสัยว่าโรคที่เกิดจากการหลุดลอกของโปรตีนนั้นมีแนวโน้มที่จะต้องใช้ HYPE หรือไม่” Seema Mattoo, Ph.D. , ผู้ช่วยศาสตราจารย์ของ วิทยาศาสตร์ชีวภาพที่ Purdue
เธอกล่าวต่อว่า:“ เรารู้ว่าในโรคพาร์กินสันบ่อยครั้งที่โปรตีนที่หลุดออกมาคือ [alpha-synuclein] เราจึงถามว่า HYPE สามารถแก้ไข [alpha-synuclein] ได้หรือไม่และถ้าเป็นเช่นนั้นผลที่ตามมาคืออะไร”
ในการศึกษาปัจจุบันซึ่งนักวิจัยได้ทำการทดลองในหลอดทดลองโดยใช้การเพาะเลี้ยงเซลล์ในห้องปฏิบัติการพบว่า HYPE สามารถทำหน้าที่กับอัลฟา - ซินนิวคลีนได้อย่างแท้จริงซึ่งจะช่วยลดปริมาณการรวมตัวของโปรตีนที่ไม่ถูกแยกออก นักวิจัยเรียกกระบวนการนี้ว่า“ AMPylation”
จากนั้นทีมต้องการดูว่า AMPylation แสดงคำมั่นสัญญาว่าเป็นกระบวนการบำบัดที่อาจเกิดขึ้นได้จริงหรือไม่ ในโรคพาร์คินสันโปรตีนที่รวมกันและไม่หลุดออกสามารถเจาะเยื่อหุ้มเซลล์ประสาท (เซลล์สมอง) ซึ่งขัดขวางการทำงานของพวกมัน
Mattoo และเพื่อนร่วมงานต้องการทราบว่า AMPylation จะนำไปสู่การมีรูในเยื่อหุ้มเซลล์น้อยลงหรือไม่ ในการทำเช่นนั้นพวกเขาใช้ไขมันร่วมกันเพื่อสร้างพื้นผิวที่จำลองของเยื่อหุ้มเซลล์
พวกเขายังเพิ่มสีย้อมลงในลิพิดดังนั้นหากอัลฟา - ซินิวคลีนรวมตัวกันเจาะเข้าไปการกระทำจะปรากฏให้เห็นผ่านสีย้อมที่รั่วไหล
หลังจากทำเช่นนั้น Mattoo ตั้งข้อสังเกตว่า“ เราพบว่ามีการปล่อยสีย้อมออกมาน้อยลงด้วย [alpha-synuclein] ที่ปรับเปลี่ยนแล้วซึ่งหมายความว่าเมมเบรนยังคงสภาพสมบูรณ์มากขึ้น
“ นั่นหมายความว่า HYPE อาจมีผลในการรักษาโรคพาร์กินสัน” เธอกล่าวเสริม ยิ่งไปกว่านั้นดังที่ Mattoo และเพื่อนร่วมงานบันทึกไว้ในเอกสารการศึกษาของพวกเขาว่า“ นี่เป็นรายงานฉบับแรกที่ระบุว่า [alpha-synuclein] เป็นเป้าหมายสำหรับ HYPE”
ก้าวไปไกลกว่า "Band-Aid?"
ในการทดลองขั้นสุดท้าย Mattoo และทีมงานได้ศึกษา alpha-synuclein ที่ดัดแปลง HYPE โดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน สิ่งนี้ทำให้พวกเขาสังเกตได้ว่าหลังจากโต้ตอบกับ HYPE โครงสร้างของ alpha-synuclein ก็เปลี่ยนไป
ภายใต้สถานการณ์ปกตินักวิจัยสังเกตว่า alpha-synuclein บิดซึ่งอาจอธิบายถึงศักยภาพในการรวมตัวกัน อย่างไรก็ตามเมื่อดัดแปลงโดย HYPE โปรตีนมีแนวโน้มที่จะบิดน้อยลงแทนที่จะสร้างเส้นคู่ขนาน
การปรับเปลี่ยนใหม่นี้นักวิจัยยืนยันว่าอาจป้องกันไม่ให้ alpha-synuclein รวมตัวกันได้มาก
ในขณะที่การวิจัยในปัจจุบันแสดงให้เห็นถึงคำมั่นสัญญาในการค้นหาวิธีการรักษาใหม่ ๆ สำหรับโรคพาร์คินสันผู้เขียนศึกษาอธิบายว่าพวกเขายังมีหนทางอีกยาวไกล
“ เราทุกคนพยายามใช้ Band-Aid เมื่อสิ้นสุดการลุกลามของโรคเพราะเรารู้ว่าการรวมตัวทำให้เซลล์เป็นพิษ แต่เราจะป้องกันได้อย่างไร ยังมีอะไรอีกมากมายที่ต้องเข้าใจโดยกลไกเกี่ยวกับโรคนี้ในบริบทของโรค”
Seema Mattoo, Ph.D.
“ เราอยู่ในช่วงเริ่มต้น [ของการวิจัยนี้]” Mattoo ยอมรับ“ แต่ผลลัพธ์เหล่านี้ทำให้เรามีมุมมองใหม่ในการมองถึงการบำบัดที่อาจเกิดขึ้นได้”
“ เรากำลังพยายามหายาที่สามารถใช้เพื่อจัดการกับกิจกรรมของ HYPE ได้ คุณสามารถมอบให้กับผู้ป่วยที่เริ่มแสดงอาการของพาร์กินสันหรือผู้ที่มีแนวโน้มที่จะมีอาการรวม [alpha-synuclein] นั่นคือทิศทางที่เราต้องการไป [ใน]” นักวิจัยอธิบาย
