Shkencëtarët kërkojnë sekretet e mbijetesës së bimëve për trajtimet e Huntington

Një mekanizëm që ndihmon bimët të mbijetojnë në mjedise të vështira mund të çojë në terapi të reja për sëmundjen e Huntington.

Në një studim të botuar më 2 tetor në Nature Aging, studiuesit nga Universiteti i Këlnit raportuan se transferimi i një forme sintetike të një enzime bimore në qelizat njerëzore dhe krimbat i pengoi ata të zhvillonin agregatet patologjike të proteinave që shihen në Huntington. Nëse përsëritet në kafshë më të mëdha, përfundimisht mund të formojë bazën e trajtimeve që pengojnë të njëjtin proces tek njerëzit.

“Gjatë viteve të fundit, ne kemi parë disa qasje premtuese për trajtimin e sëmundjeve trashëgimore si dështimi i Huntingtonit,” tha në një deklaratë për shtyp Seda Koyuncu, Ph.D., një nga studiuesit e përfshirë në studim . “Ne kemi besim se qasja jonë sintetike e bimëve do të çojë në përparime të rëndësishme në këtë fushë.”

Nuk ka kurë për sëmundjen e Huntingtonit , një çrregullim i trashëguar ku qelizat nervore në tru prishen me kalimin e kohës. Pacientëve u jepen medikamente të tilla si haloperidol antipsikotik dhe amantadina me ilaçin e Parkinsonit për të menaxhuar simptomat si halucinacionet, humbjen e koordinimit dhe vështirësitë njohëse, të cilat përkeqësohen në mënyrë progresive ndërsa qelizat shkatërrohen. Njerëzit me Huntington zakonisht diagnostikohen midis moshës 30 dhe 50 vjeç dhe vdesin brenda 15 deri në 20 vjet.

Ndërsa ka ende shumë të panjohura në lidhje me etiologjinë e Huntington-it, duket se rrjedh nga grumbullimi i formës së mutuar të një proteine ​​të quajtur huntingtin, e cila është kudo në tru. Një mutacion në gjenin HTT bën që huntingtin të formohet me zinxhirë jonormalë të glutaminës, një nga aminoacidet që përbëjnë blloqet ndërtuese të proteinave. Këto përsëritje të polyQ, siç quhen, bëjnë që proteinat të grumbullohen në depozitat brenda qelizave, duke ndërprerë funksionin e tyre dhe përfundimisht duke i vrarë ato.

Shumë proteina bimore kanë gjithashtu përsëritje të polyQ , por ato nuk rezultojnë në sëmundje siç bëjnë tek njerëzit dhe kafshët e tjera. Në fakt, ata në fakt ndihmojnë disa specie të mbijetojnë duke vepruar si sensorë që integrojnë sinjalet e brendshme dhe të jashtme. Për shembull, polyQ përsëritet në proteinat e barërave të këqija Arabidopsis për ta ndihmuar atë të kuptojë nëse do të lulëzojë apo jo në bazë të temperaturës së jashtme.

Me këtë në mendje, studiuesit në Universitetin e Këlnit donin të shihnin se çfarë do të ndodhte nëse do të vendosnin proteinën e mutuar të huntingtinit në bimë. Duke vepruar kështu zbuloi se një enzimë e quajtur peptidaza e përpunimit stromal të kloroplastit (SPP), e gjetur në kloroplast – pjesa e një qelize bimore ku ndodh fotosinteza – do të lidhej dhe do të hiqte proteinën e mutuar. Kur ata përdorën një kimikat për të dëmtuar aftësinë e kloroplasteve për të përdorur enzimën, proteina u ndërtua, duke vërtetuar se SPP ishte përgjegjëse për ta mbajtur atë larg.

Shkencëtarët supozuan se një formë e SPP e optimizuar për organizma të ndryshëm nga bimët mund të ketë një funksion të ngjashëm. Për ta zbuluar, ata zhvilluan një SPP sintetike të krijuar për të punuar te njerëzit. Ata më pas transfektuan qelizat njerëzore me SPP-në e tyre së bashku me një proteinë të mutuar që përmban përsëritje të polyQ. Analizat treguan se kishte më pak agregate proteinash në qelizat me enzimë sesa ato pa.

Pas kryerjes së eksperimenteve shtesë për të ndihmuar në sqarimin e një mekanizmi, shkencëtarët testuan SPP-në e tyre në C. elegans , një lloj nematodi që përdoret zakonisht në kërkimin mbi sëmundjen neurodegjenerative për shkak të gjenomit dhe sistemit nervor të tij të karakterizuar mirë. Krimbat ishin projektuar për të zhvilluar përsëritje të polyQ dhe grupime proteinash si ato të Huntington’s, të cilat përfundimisht çuan në neurotoksicitet dhe probleme lëvizjeje që janë karakteristike për sëmundjen. Kur studiuesit shprehën një gjen për SPP sintetike në krimba, ata nuk zhvilluan agregatet e proteinave, as simptomat.

“Kështu, të dhënat tona tregojnë se SPP mund të parandalojë grumbullimin e polyQ dhe neurotoksicitetin pasues në C. elegans,” shkruan studiuesit në punimin e tyre.

Shkencëtarët kryen teste shtesë për të parë nëse shprehja e SPP në krimbat mund të ketë disa efekte jashtë objektivit. Ata zbuluan se shprehja e tij kishte efekte frenuese dhe stimuluese në një gamë të gjerë proteinash, duke përfshirë disa që lidhen me replikimin e ADN-së dhe montimin e indeve të muskujve. Nuk është e qartë nëse ndryshimet kishin të bënin me përfitimet e SPP-së apo efekte të tjera më pak të dëshirueshme.

“Prandaj, megjithëse SPP mund të lehtësojë grumbullimin e proteinave të lidhura me sëmundjen dhe neurodegjenerimin, mund të ketë gjithashtu pasoja të paqëllimshme që kërkojnë hetim të mëtejshëm,” vunë në dukje shkencëtarët në artikull.

Shkencëtarët kanë marrë fonde nga një program gjerman për të avancuar kërkimin e shkencave të jetës për të krijuar një startup që do të testojë terapitë e mundshme me origjinë bimore për sëmundje si ajo e Huntington-it, sipas njoftimit për shtyp.