Антибиотик гентамицин предложили использовать как возможное лекарство для лечения височно-лобной деменции. Исследования показали, что он эффективен при одной из мутаций, которая вызывает это заболевание.
Антибиотик гентамицин предложили использовать как возможное лекарство для лечения височно-лобной деменции. Исследования показали, что он эффективен при одной из мутаций, которая вызывает это заболевание – он заставляет клетку игнорировать генетическое нарушение и формировать полноразмерный белок програнулин.
Отметим, что биологические функции програнулина до конца не ясны, но исходя из того, что его находят в мембранных органеллах (лизосомах, эндосомах, аппарате Гольджи), он связан с поглощением и выделением веществ клеткой. При генетически обусловленной деменции ген програнулина имеет точечную мутацию, при которой в его середине возникает стоп-кодон – сигнал окончания строительства белка. Таким образом клетка строит незаконченную версию програнулина, которая не выполняет свои функции.
Исследователи из Университета Кентукии предложили использовать для терапии височно-лобной деменции аминогликозидные антибиотики (к этой группе препаратов относится гентамицин). Эти лекарства подавляют синтез белка у бактерий, а у эукариот заставляют рибосому «обойти» стоп-кодон и продолжить строить белок. Ученые предположили, что антибиотики позволят нервным клеткам проигнорировать стоп-кодон и синтезировать полноценную белковую цепь. Отметим, что в мире есть примеры подобной терапии, которая прошла клинические испытания. Например, препарата аталурен, который одобрен для лечения миодистрофии Дюшенна – болезни, вызванной мутацией.
Ученые проверили препарат на мышах: грызунам с нейробластомой вводили плазмиду с геном програнулина дикого типа или с мутантным геном, а затем действовали различными аминогликозидами. Из 11 распространенных антибиотиков этого типа наиболее эффективными оказались гентамицин и препарат G418, так как в их присутствии клетки собрали полноценный белок. Исследователи отмечают, что эти препараты подействовали только на 1 из 3 возможных типов мутации, с которыми работали ученые. Поэтому они продолжили эксперимент. Они обнаружили, что антибиотики оказывают дозозависимый эффект: чем выше концентрация препарата и чем дольше они находятся в клетке, тем больше она производит програнулина.
После этого ученые проверили, как сформированный белок сохраняет свои функции. Дело в том, что, когда рибосома обходит стоп-кодон, она встраивает в середину белка случайную аминокислоту, которая может нарушить его структуру. Но в тех случаях, когда антибиотик срабатывал, и клетки синтезировали програнулин, его обнаруживали в тех же частях клетки, что и обычно.
Можно сделать вывод, что антибиотик может помочь справиться с последствиями точечной мутации. Но об эффективности метода у конкретных пациентов говорить пока рано, ученые показали, что такое лечение возможно. Если удастся провести клинические испытания, то это будет первое лекарство от деменции.
Височно-лобная деменция — второй по распространенности вид деменции после той, что вызвана болезнью Альцгеймера. Примерно в половине случаев она передается в поколениях, и каждый пятый случай наследования связан с мутацией в гене програнулина.
Отметим, что биологические функции програнулина до конца не ясны, но исходя из того, что его находят в мембранных органеллах (лизосомах, эндосомах, аппарате Гольджи), он связан с поглощением и выделением веществ клеткой. При генетически обусловленной деменции ген програнулина имеет точечную мутацию, при которой в его середине возникает стоп-кодон – сигнал окончания строительства белка. Таким образом клетка строит незаконченную версию програнулина, которая не выполняет свои функции.
Исследователи из Университета Кентукии предложили использовать для терапии височно-лобной деменции аминогликозидные антибиотики (к этой группе препаратов относится гентамицин). Эти лекарства подавляют синтез белка у бактерий, а у эукариот заставляют рибосому «обойти» стоп-кодон и продолжить строить белок. Ученые предположили, что антибиотики позволят нервным клеткам проигнорировать стоп-кодон и синтезировать полноценную белковую цепь. Отметим, что в мире есть примеры подобной терапии, которая прошла клинические испытания. Например, препарата аталурен, который одобрен для лечения миодистрофии Дюшенна – болезни, вызванной мутацией.
Ученые проверили препарат на мышах: грызунам с нейробластомой вводили плазмиду с геном програнулина дикого типа или с мутантным геном, а затем действовали различными аминогликозидами. Из 11 распространенных антибиотиков этого типа наиболее эффективными оказались гентамицин и препарат G418, так как в их присутствии клетки собрали полноценный белок. Исследователи отмечают, что эти препараты подействовали только на 1 из 3 возможных типов мутации, с которыми работали ученые. Поэтому они продолжили эксперимент. Они обнаружили, что антибиотики оказывают дозозависимый эффект: чем выше концентрация препарата и чем дольше они находятся в клетке, тем больше она производит програнулина.
После этого ученые проверили, как сформированный белок сохраняет свои функции. Дело в том, что, когда рибосома обходит стоп-кодон, она встраивает в середину белка случайную аминокислоту, которая может нарушить его структуру. Но в тех случаях, когда антибиотик срабатывал, и клетки синтезировали програнулин, его обнаруживали в тех же частях клетки, что и обычно.
Можно сделать вывод, что антибиотик может помочь справиться с последствиями точечной мутации. Но об эффективности метода у конкретных пациентов говорить пока рано, ученые показали, что такое лечение возможно. Если удастся провести клинические испытания, то это будет первое лекарство от деменции.
Височно-лобная деменция — второй по распространенности вид деменции после той, что вызвана болезнью Альцгеймера. Примерно в половине случаев она передается в поколениях, и каждый пятый случай наследования связан с мутацией в гене програнулина.