Белок Паркинсона впервые обнаружен в мозге человека

Учёные разработали инновационный метод, позволяющий впервые визуализировать белки, способные провоцировать развитие болезни Паркинсона в тканях человеческого мозга.


Согласно прогнозам, к 2050 году это нейродегенеративное заболевание, второе по распространённости в мире, может затронуть более 25 миллионов человек. Несмотря на существующие методы лечения, включая медикаменты и глубокую стимуляцию мозга, полного лекарства от болезни пока не существует, во многом из-за сложности изучения её патофизиологии.

У пациентов с БП в мозге обнаруживаются крупные белковые агрегаты — так называемые тельца Леви, нарушающие работу нейронов, особенно в области чёрной субстанции, ответственной за координацию движений. Долгое время считалось, что ключевыми на ранней стадии заболевания являются более мелкие белки-предшественники, олигомеры α-синуклеина. Однако их миниатюрные размеры не позволяли визуализировать их в мозговой ткани человека, и существующие данные о роли этих белков в развитии болезни в основном получены на животных моделях.

Решение предложила команда под руководством профессора Стивена Ли из Кембриджского университета совместно с исследователями Университетского колледжа Лондона, Института Фрэнсиса Крика и Политехнического университета Монреаля. Они создали платформу ASA-PD (Advanced Detection of Aggregates in Parkinson’s Disease), которая использует сверхчувствительную флуоресцентную микроскопию для количественного анализа плотности, размера и распределения белковых агрегатов непосредственно в мозговой ткани человека после смерти.

В своей статье в Nature Biomedical Engineering Ли и коллеги продемонстрировали метод на 15 образцах мозга пациентов с БП и 15 образцах здоровых людей. В результате исследователи идентифицировали около 1,2 миллиона олигомеров α-синуклеина, что позволило создать крупнейший на сегодняшний день набор данных о пространственном распределении этих белков при болезни Паркинсона.

Доктор Ребекка Эндрюс, соавтор исследования, отметила, что впервые удалось наблюдать олигомеры в человеческой мозговой ткани в таком масштабе, сравнив этот эффект с «видением звёзд среди бела дня».

ASA-PD показала, что олигомеры присутствуют как у здоровых людей, так и у пациентов с БП, однако у последних они значительно крупнее. В мозге больных также выявлен уникальный тип олигомера, отсутствующий у здоровых. Учёные полагают, что небольшая часть физиологических олигомеров может превращаться в патологические агрегаты, которые затем формируют фибриллярные структуры, характерные для телец Леви.

Метод ASA-PD можно интегрировать с другими передовыми технологиями, включая пространственный анализ РНК и методы исследования отдельных клеток. Учёные прогнозируют, что расширение применения этой платформы поможет глубже понять механизмы не только болезни Паркинсона, но и других нейродегенеративных заболеваний, связанных с агрегацией белков.

Читайте также: