O echipă internaţională condusă de cercetători de la Universitatea din Toronto (UofT) a dezvoltat un sistem eficient şi robust, folosind nematodul C. elegans (viermi mici), pentru a depista compuşi care pot opri creşterea proteinelor amiloide, asociate cu mai mult de 50 de boli umane.
În urma examinării proprii a peste 2.500 de compuşi, echipa a găsit 40 care demonstrează capacitatea de a inhiba formarea amiloidului.
Proteinele şi peptidele amiloide sunt asociate cu mai mult de 50 de boli umane, inclusiv boli neurodegenerative comune precum Parkinson şi Alzheimer şi boli mai rare precum Huntington.
„Factorii de mediu, mutaţiile genetice şi alţi factori necunoscuţi pot face ca proteinele sau peptidele amiloide să se aglomereze în interiorul sau în afara celulei, formând structuri care cresc progresiv în complexitate”, a declarat într-un comunicat Muntasir Kamal, coautor principal al studiului şi absolvent de doctorat al Centrului Donnelly pentru Cercetare Celulară şi Biomoleculară al UofT.
Aceste structuri rezultă în agregări proteice extrem de dăunătoare, cum ar fi corpii Lewy din boala Parkinson sau plăcile beta-amiloide găsite la pacienţii cu Alzheimer. În prezent, nu există niciun tratament pentru bolile cauzate de amiloizi, terapiile existente concentrându-se pe ameliorarea simptomelor în loc de prevenire, a indicat cercetătorul.
Studiul a fost publicat recent în revista Nature Communications.
În efortul de a trata bolile asociate amiloidului, echipa de cercetare a lucrat la găsirea unor molecule mici care se leagă de ac este proteine - şi astfel le împiedică să se lege de alte molecule care le pot ajuta să se agregheze. Un exemplu de compus care poate face acest lucru este colorantul roşu Congo utilizat pentru colorarea amiloidelor care se formează la nematodele folosite în cercetare.
Echipa a căutat compuşi suplimentari care să concureze moleculele care formează agregate în nematode atunci când vine vorba de legarea la amiloide. Diferenţa esenţială dintre compuşii care împiedică agregarea amiloidelor şi cei care le ajută să facă acest lucru este că primii nu sunt capabili să se dezvolte în structuri mai complexe. În schimb, ei funcţionează ca un suport inofensiv în spaţiul în care moleculele care formează agregate s-ar ataşa.
Demonstrarea faptului că popularul sistem model C. elegans ar putea fi utilizat pentru depistarea moleculelor mici care se leagă de amiloide reprezintă o descoperire interesantă în căutarea de tratamente pentru bolile legate de amiloide.
Fiabilitatea sistemului de screening al nematodelor a fost confirmată pentru mulţi dintre lianţii amilod nou descoperiţi prin experimente in vitro, indicând faptul că rezultatele studiului ar putea fi potenţial aplicate la om.
„Majoritatea screeningurilor primare pentru lianţii amiloid au fost efectuate în teste in vitro bazate pe celule sau fără celule”, a declarat Kamal.
„Când vine vorba de modele animale, şoarecii şi şobolanii sunt cel mai frecvent utilizaţi pentru a testa inhibitorii amiloid experimentali. Ambele au avantajele lor, dar niciuna nu se compară cu nematodul C. elegans care trăieşte liber în ceea ce priveşte rapiditatea cu care compuşii pot fi examinaţi cu ajutorul modelului de vierme. Este nevoie de doar o săptămână pentru a efectua un screening al inhibitorilor de amiloid cu nematode, care oferă o reprezentare mai exactă a stărilor de boală decât celulele din laborator”, a explicat cercetătorul.
„Am dezvoltat o platformă pentru a examina rapid compuşii pentru supresorii creşterii amiloidului”, a precizat la rândul său Peter Roy, cercetător principal al studiului şi profesor de genetică moleculară la Centrul Donnelly şi la facultatea de medicină a UofT . „
Potrivit cercetătorilor, această platformă poate fi utilizată în studiile preclinice pentru a informa terapiile medicamentoase.
În cele din urmă, cercetătorii speră să vadă rezultatele testării lianţilor amiloid la nematode transpuse în tratarea bolilor neurodegenerative la om.
