Nors tai primena siaubo filmą, mokslininkai džiaugiasi atradimu: laboratorijoje pirmą kartą sukurtas mirtinas, užkrečiamas žmogaus smegenų baltymas

Prionai yra bauginantys baltymai, sukeliantys nemažai žalojančių, užkrečiamų smegenų ligų. Pirmą kartą mokslininkai susintetino dirbtinį žmogaus prioną laboratorijoje.

Bet užuot pradėjęs zombių pandemiją, šio tyrimo produktas iš tiesų gali padėti kurti vaistus nuo prioninių ligų.

„Šis pasiekimas yra itin svarbus,“ sako neurologas Jiri G. Safar iš Case Western Reserve medicinos mokyklos.

„Lig šiol apie prionus smegenyse žinojome nedaug. Galėdami sintetinti žmonių prionus mėgintuvėlyje, jų struktūrą ir replikaciją suprasime daug geriau.“

O supratę šiuos prionų aspektus, jie bus geriau pasirengę kurti vaistus, kurie galėtų stabdyti šiuos baltymus smegenyse, gal net užkirsdami kelią pražūtingam jų plitimui.

Prionai yra nenormaliu būdu susilankstę baltymai. Smegenyse susijungę su normaliais baltymais, sukelia ir jų neteisingą susilankstymą; dėl save skatinančio proceso susidaro mikroskopinės skylės, paverčiančios smegenis kempine.

Šis nesustabdomas smegenų smegenų pažeidimas sukelia demenciją ir kūno kontrolės praradimą, kas galiausiai baigiasi mirtimi. Ir, kaip prisimename iš karvių smegenų kempinligės, ji gali būti perduodama kitiems gyvūnams ir žmonėms.

Prionų ligos retos – JAV užregistruojama tik apie 300 atvejų per metus – bet jos dažnai sparčiai progresuoja ir kol kas yra nepagydomos, tad išties baugina.

Anksčiau tyrėjams pavyko sukurti graužikų prionus, bet eksperimentai su humanizuotomis pelėmis parodė, kad žmonių jie neužkrėsdavo.

Nors pelių ir žiurkėnų prioninių ligų tyrimuose pasiekimų buvo, tačiau žmonėms pavojingų šių mirtinų baltymų atsiradimo struktūra ir replikacijos mechanizmas – kitoks.

Būtent todėl žmogaus prionų išsilankstymas liko paslaptimi – ir nepasisekę nesenų prioninių ligų gydymo terapiniai bandymai rodo, kad gyvūnams tinkantys modeliai ne visada veikia ir žmones.

Naujausiame savo tyrime mokslininkai panaudojo genetiškai modifikuotą žmogaus prioną, pasireiškiantį E. coli bakterijoje, ir sugebėjo sėkmingai susintetinti „itin destruktyvų“ žmogaus prioną.

Jie išbandė prioną su su transgeninėmis pelėmis ir užfiksavo neurologinius sutrikimus, o pasireiškusi neuropatija rodė, kad naujasis žmonių prionas – itin toksiškas.

Tuo pačiu jie atrado, kad ląstelės molekulė gangliosidas GM1 – viena iš ląstelių tarpusavio signalų moduliatorių – atsako ir už prionų ligos replikavimąsi ir plitimą.

Šis atradimas reiškia, kad galbūt pavyks sukurti vaistus, kurie šią molekulę stabdytų, ir neleistų prionų ligai plisti.

Dar jie išsiaiškino, kad prionų ligos sunkumą lemia ne vien netinkamai susilankstę baltymai. O būtent, prionų replikavimosi spartą, užkrečiamumą ir pažeidžiamą smegenų regioną apsprendžia tam tikri pokyčiai aminorūgščių grandinėje.

„Mūsų atradimai struktūriniu lygiu parodo, kaip susidaro nauji žmonių prionai ir suteikia pagrindą supratimui, kaip, atrodytų, nežymūs netinkamai susilanksčiusio baltymo struktūros pokyčiai paveikia jų užkrečiamumą, pažeidžiamas ląsteles , tad ir pasireiškimą žmonėms,“ paaiškina Safar.

Naujas dirbtinai sukurtų prionų štamas skamba kaip iš siaubo filmo, bet šis tyrimas gali būti naujas tvirtas žingsnis link prionų ligos išgydymo, atrandant papildomus faktorius ir kuriant jų blokavimo būdus.

O tai iš tiesų nuostabu.

Komandos tyrimas publikuotas Nature Communications.

Michelle Starr

www.sciencealert.com