Исследовательская группа под руководством профессора доктора Хилмара Бадинга, нейробиолога из Гейдельбергского университета, исследовала нейропротекторную молекулу, принадлежащую к новому классу лекарств. Он способен ингибировать взаимодействия определенных белков и был успешно протестирован на мышиной модели бокового амиотрофического склероза (АЛС) и в органоидах головного мозга пациентов с БАС.
Результаты опубликованы в журнале Cell Reports Medicine .
«На долгом пути к эффективному лечению пациентов с БАС эти результаты фундаментальных исследований могут стать значительным шагом вперед», — говорит профессор Бадинг.
БАС — дегенеративное заболевание нервной системы, особенно поражающее и вредящее двигательные нейроны. По мере прогрессирования заболевания нервные клетки, контролирующие произвольные движения мышц, умирают. Это приводит к прогрессирующему истощению мышц, отвечающих за движение и речь, а также за прием пищи и дыхание. На сегодняшний день, говорит профессор Бадинг, не существует эффективного медикаментозного лечения пациентов с БАС, которые в большинстве случаев умирают в течение двух-пяти лет после постановки диагноза.
Молекула FP802, которую Гейдельбергские ученые использовали в исследовании, принадлежит к новому фармакологическому классу лекарств. Это ингибиторы интерфейса TwinF, которые были открыты профессором Бадингом и его командой в Междисциплинарном центре нейронаук (IZN) Гейдельбергского университета. Эти ингибиторы нарушают физические взаимодействия двух белков ионных каналов , получивших названия NMDA-рецептор и TRPM4, которые благодаря так называемому белковому карману, названному гейдельбергскими учеными TwinF, образуют белок-белковый комплекс.
NMDA-рецепторы обнаруживаются на клеточной поверхности нервных клеток и присутствуют как в синапсах, точках контакта между нервными клетками, так и вне этих точек контакта. Они активируются биохимическим веществом-мессенджером — нейромедиатором глутаматом. Стимуляция синаптических NMDA-рецепторов в головном мозге способствует процессам обучения и памяти, а также защите нервных клеток.
Однако вне синапсов активация этих рецепторов приводит к повреждению нервных клеток и их гибели. Команда под руководством Хилмара Бадинга изучила причины этого в предыдущем исследовании. Они обнаружили, что TRPM4 придает токсичные свойства внесинаптическим NMDA-рецепторам в головном мозге. Вместе эти два белка образуют «комплекс смерти», который также играет роль при БАС.
Нейропротекторная молекула FP802 связывается с белковым карманом TwinF TRPM4, блокирует области контакта взаимодействующих белков и тем самым разрушает фатальный комплекс NMDA-рецепторов и TRPM4. Ученые из Гейдельберга изучили этот новый принцип действия лекарства, используя модель мыши с БАС, а также органоиды мозга пациентов с БАС.
«Благодаря этой совершенно новой терапевтической концепции борьбы с нейродегенеративными заболеваниями мы смогли добиться замечательных результатов», — говорит профессор Бадинг.
Ученый объясняет, что можно было предотвратить гибель клеток и, следовательно, потерю мотонейронов спинного мозга мышей, дав им нейропротектор. Такое лечение улучшило двигательные способности, смягчило прогрессирование заболевания и продлило продолжительность жизни животных.
«Открытие этого нового фармакологического класса лекарств открывает многообещающий путь для борьбы с БАС. Долгосрочная цель — разработать ингибиторы интерфейса TwinF для использования у пациентов», — говорит Хилмар Бадинг.
В тесном сотрудничестве со стартапом FundaMental Pharma, биотехнологическим подразделением кафедры нейробиологии IZN, молекула FP802 будет оптимизирована для использования на людях в ближайшие годы и проверена на эффективность в клинических испытаниях. Доктор Цзин Янь, принимавший участие в последнем исследовании, недавно присоединился к FundaMental Pharma, чтобы ускорить дальнейшую разработку FP802.
