Вот холера! История болезней от сифилиса до проказы

В августе 2019 года стало известно, что исследователи из США смогли замедлить течение прионных болезней у модельных животных. Очередная попытка использовать для этого антисмысловые олигонуклеотиды на сей раз увенчалась успехом. Работа, сулящая прорыв в терапии, была опубликована в журнале JCI Insight.

Идея антисмысловой терапии заключается в следующем. Как известно, синтез белка происходит по схеме: информация об аминокислотной последовательности закодирована в гене. Она считывается РНК, после чего на матрице РНК в рибосоме синтезируется белок. Если ввести в организм так называемые антисмысловые нуклеотиды, то они свяжутся с матричной РНК и не позволят рибосоме считать с нее структуру белка: трансляция адресного гена блокируется. В итоге нужный нам белок не синтезируется.

Сотрудники Национального института аллергии и инфекционных заболеваний и Института Броуда использовали подобные олигонуклеотиды в борьбе с мышиной моделью скрепи (почесуха овец). В этом случае мыши сначала заражались непосредственной инъекцией препарата гомогенизированного мозга мышей со скрепи в терминальной стадии, а затем им вводили профилактическую инъекцию антисмысловых олигонуклеотидов (ASO) к гену прионного белка Prnp непосредственно в желудочки мозга.

Предыдущие попытки использовать антисмысловую терапию проводились постоянным введением небольших доз и не принесли особого успеха. На этот раз авторы исследовали два других метода. В первом мышам делалась однократная инъекция большой дозы препарата примерно на 120-й день жизни – незадолго до обычного времени первого появления симптомов у мышей линии скрепи. В этом случае появление симптомов удалось отодвинуть на 55 процентов (87 дней). Во втором случае мышам делались инъекции каждые 2–3 месяца. Как отмечают авторы, в этом случае продолжительность жизни экспериментальных животных увеличивалась на 61–98 процентов.

Если учесть, что прионные заболевания, как правило, вообще неизлечимы, это – очень хороший результат. Особую важность он обретает в свете совсем недавней работы, показывающей прионный характер распространения болезни Паркинсона из кишечника по блуждающему нерву в мозг.

Дело в том, что в июне 2019 года исследователи из Института клеточной инженерии Университета Джонса Хопкинса опубликовали в журнале Neuron, одном из топовых изданий в области нейробиологии, статью, в которой они экспериментально показали, что болезнь Паркинсона может зарождаться в кишечнике и затем по блуждающему нерву постепенно проникать в мозг.

В своей работе авторы проверяли гипотезу, которую высказал в 2003 и 2004 годах Хейко Браак. Изучая патологию болезни Паркинсона, он обнаружил на ранних стадиях тельца Леви, в которых концентрируются альфа-синуклеиновые фибриллы в обонятельной луковице, а также в дорсальном моторном ядре блуждающего нерва (DMV) продолговатого мозга. Посему Браак предложил гипотезу о том, что болезнь Паркинсона начинается в кишечнике, а затем «перебирается» по блуждающему нерву в мозг, где и разрушает дофаминергические нейроны черной субстанции.

Кроме того, было известно, что фибриллы альфа-синуклеина, состоящие из неправильно свернутых молекул, могут «заражать» здоровые белки и передаваться от клетки к клетке наподобие прионных заболеваний. Ну и работы 2009 и 2012 года показали, что рекомбинантно синтезированный альфа-синуклеин способен «собираться» в фибриллы (PFF), которые распространяются как в культурах нейронов, так и в живом мозге.

Наконец, «неправильный» альфа-синуклеин можно обнаружить по фосфорилированному серину (специфическому биохимическому показателю) в 129-м аминокислотном остатке.

Итак, что же сделали авторы работы? Они взяли мышей и ввели им PFF в мышцы, обволакивающие двенадцатиперстную кишку. Эти мышцы обильно иннервируют ответвления блуждающего нерва. И за ними начали следить.

Через месяц фосфорилированный серин обнаружился в альфа-синуклеине в продолговатом мозге. Через три – в среднем мозге и миндалевидном теле, через семь – в переднем мозге и гиппокампе. Параллельно начались симптомы болезни Паркинсона.

Чтобы убедиться, что распространение происходило именно через вагус (так еще называется блуждающий нерв), другую порцию несчастных экспериментальных животных подвергли вагэктомии – пересечению блуждающего нерва. Мозг прекратил «общаться» с кишечником, у мышей наблюдались проблемы с аппетитом – но зато распространения белка-убийцы не происходило. Для верности исследователи взяли мышей, нокаутных по белку альфа-синуклеину (Snca?/?). Распространения патологической формы тоже зарегистрировать не удалось, и это показывает, что молекулы по нерву не путешествуют, а лишь «заражают» здоровые белки, распространяясь по прионно-подобному механизму.

Так что возможно, прионные болезни распространены несколько серьезнее, чем загадочная болезнь куру. Но, возможно, мы уже подбираемся к их лечению.