Білок зупиняє м’язову дистрофію

24/09/2014 0 комментария

Спадкову атрофію м'язів можна буде вилікувати. Поки що потенційно ліки зцілило тільки мишей, але і до людини справа дійде.
М'язова дистрофія Дюшенна (МД) - досить поширене (1 випадок на 3500 новонароджених хлопчиків) спадкове захворювання, пов'язане з мутаціями Х-хромосоми. Зовні здорові немовлята розвиваються цілком нормально, лише трохи запізнюючись в освоєнні рухових і мовних навичок. Але до трьох-п'яти років, коли дитина вже навчився впевнено триматися на ногах, він починає частіше спотикатися, падати відставати в іграх від однолітків. На початку захворювання дитина пересувається «навшпиньки», з положення «сидячи на підлозі» встає з колін і хапається за стіну або відштовхується руками від підлоги, тобто знову стає на карачки. Пацієнти з МД гинуть у віці 2030 років, як правило, від задухи, викликаного дистрофією грудних м'язів.
Протеїновий комплекс
Причина захворювання - нестача білка дистрофіну, який входить в структуру мембранного протеїнового комплексу сарколеми (мембрани м'язових клітин). Через порушення цілісності клітинної оболонки м'язові клітини перенасичуються іонами калію і гинуть.
В арсеналі медиків немає терапії, спрямованої на першопричину захворювання. Правда, є теоретична можливість «залатати» порвані мембрани гомологом дистрофіну - атрофіном. Вчені вже створювали трансгенних хворих тварин, в організмі яких синтезувався білок атрофін. Він-то і «латав» м'язові волокна, тому генетично хворі гризуни зовні залишалися здоровими. Вчені вважають, що «приручив» механізм синтезу атрофіна (а він працює в період формування м'язових клітин і в моменти регенерації мускулатури), вони зможуть лікувати пацієнтів з МД.
У розвитку і регенерації мускулатури є ще один важливий учасник - білок біглікан, який входить до складу протеїнового комплексу спільно з дистрофіном, та ще й керує іншими білками-будівельниками. І у людини, і у мишей концентрація цього протеїну в або відновлюються клітинах мускулатури порівняно з іншими учасниками мишцеформуючого процесу максимальна. Вчені під керівництвом доктора Джастіна Фаллона (Justin Fallon) з університету Брауна (Brown University) припустили, що за допомогою біглікана можна управляти атрофіном. По-перше, ці білки працюють в одній зв'язці; по-друге, біглікан не просто «входить до складу команди», а керує нею.
Для експерименту генетики створили трансгенних тварин, в організмі яких був відсутній біглікан. На чотирнадцятий день постнатального розвитку вчені порівняли кількість атрофіна в м'язових клітинах нормальних і трансгенних тварин. Виявилося, м'язовим клітинам «безгліканових» мишей не вистачало не тільки біглікана, але й потенційного терапевтичного «майстрового» - атрофіна. У експерменті in vitro біологи з'ясували, що під впливом наномолярного розчину біглікана кількість атрофіна в мембрані м'язових клітин збільшувались. У наступних дослідах експериментатори з'ясували, що біглікан діє комплексно: стимулює синтез і інших протеїнів, що входять до складу сарколеми.
У заключному експерименті біологи використовували біглікан для терапевтичних цілей і з'ясували, що під впливом білка м'язова маса і функції мускулатури хворих мишей відновлюються. Тобто ліки працює не тільки в пробірці, але й у живому організмі. «Думаємо, що для біглікана шлях від експериментальних досліджень до клінічного застосування гранично ясний і зрозумілий», - пишуть дослідники в статті Byglycan recruits utrophin to the sarcolemma and counters dystrophic pathology in mdx mice, опублікованій в журналі PNAS.