15:05 2023-10-02
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Cloroplastele vegetale promit un potențial terapie pentru boala Huntington
_ Cloroplastele vegetale promit un potențial terapie pentru Boala Huntington
Cercetătorii de la Universitatea din Köln CECAD Cluster of Excellence for Aging Research și CEPLAS Cluster of Excellence for Plant Sciences au găsit o abordare promițătoare a biologiei sintetice a plantelor pentru dezvoltarea unei terapii pentru tratarea bolilor neurodegenerative umane. , în special boala Huntington.
În publicația lor „Expresia în plantă a fragmentului de huntingtin extins cu poliQ uman dezvăluie mecanisme de prevenire a agregării proteinelor asociate bolii” în Nature Aging, au arătat că că o enzimă sintetică derivată din plante - peptidaza de procesare stromală (SPP) - reduce aglomerarea proteinelor responsabile de modificările patologice în modelele de boala Huntington în celulele umane și nematodul Caenorhabditis elegans.
Boala Huntington este printre așa-numitele boli de poliglutamină (polyQ), un grup de tulburări neurodegenerative cauzate de repetarea multiple a aminoacizilor glutaminei în anumite proteine. Un număr excesiv de repetări poliQ poate determina agregarea sau acumularea proteinelor în depozite de proteine dăunătoare și dăunătoare, ducând la disfuncție celulară și moarte.
Până în prezent, nouă tulburări poliQ au fost descrise la om. Toți rămân incurabili. Printre acestea, boala Huntington este o afecțiune moștenită care provoacă o deteriorare pe scară largă a creierului și perturbă gândirea, comportamentul, emoția și mișcarea.
În studiul lor recent, profesorul Dr. David Vilchez (CECAD) și Dr. Ernesto Llamas (CEPLAS) a urmat o abordare neconvențională pentru a găsi potențiale medicamente pentru tratarea bolilor poliQ, precum cea a lui Huntington.
Plantele sunt provocate în mod constant de mediu, dar nu se pot mișca pentru a scăpa din aceste condiții. Cu toate acestea, plantele posedă o rezistență izbitoare la stres care le permite să trăiască mult. Spre deosebire de oamenii care suferă de proteinopatii cauzate de agregarea toxică sau clusterul de proteine, plantele nu se confruntă cu acest tip de boli. Ele exprimă sute de proteine care conțin repetiții polyQ, dar nu au fost raportate patologii de la acești factori.
Pentru a explora modul în care plantele se confruntă cu agregarea proteinelor toxice, dr. Ernesto Llamas, primul autor al studiului, și colegii săi au prezentat proteina mutantă toxică huntingtina din plante, care provoacă moartea celulelor în neuronii umani. Spre deosebire de modelele animale și umane, ei au descoperit că plantele Arabidopsis thaliana îndepărtează în mod activ aglomerările de proteine huntingtin și evită efectele nocive.
Prin biologie sintetică, oamenii de știință au transferat apoi capacitatea plantelor de a evita agregarea în oameni. celule cultivate și modele animale ale bolii Huntington. Speranța lor este că utilizarea proteinelor din plante ar putea duce la noi abordări terapeutice pentru tratarea bolii Huntington și a altor boli neurodegenerative.
„Am fost surprinși să vedem plante complet sănătoase, chiar dacă genetic produceau omul toxic. proteină. Expresia huntingtinei mutante în alte modele de cercetare, cum ar fi celulele umane de cultură, șoarecii și viermii nematozi, induc efecte dăunătoare și simptome ale bolii", a spus David Vilchez.
Următorul pas a fost să descopere modul în care plantele au evitat agregarea toxică a huntingtinei mutante. Într-adevăr, oamenii de știință au descoperit că cloroplastele, organele specifice plantelor care efectuează fotosinteza, au fost motivul pentru care plantele nu prezintă depozite de proteine toxice. Llamas a spus: „Spre deosebire de oameni, plantele au cloroplaste, un tip extracelular de organite care ar putea oferi un mecanism molecular extins pentru a scăpa de agregatele de proteine toxice”.
Echipa multidisciplinară a identificat proteina vegetală din cloroplast SPP drept motivul pentru care plantele nu sunt afectate de proteina umană problematică. Producerea plantei SPP în modele ale bolii Huntington, cum ar fi celulele umane de cultură și viermii, cum ar fi nematodul C. elegans, a redus aglomerările de proteine și simptomele bolii.
„Am fost încântați să observăm această expresie a proteinei SPP din plante. motilitatea îmbunătățită a viermilor C. elegans afectați de huntingtin chiar și în stadiile ulterioare de îmbătrânire, unde simptomele sunt și mai rele”, a spus dr. Hyun Ju Lee, un post-doctorat implicat și în studiu. Rezultatele deschid astfel ușa pentru testarea SPP ca potențială terapie pentru boala Huntington.
Llamas este convins că cercetarea plantelor poate aduce o contribuție semnificativă la tratarea bolilor umane. „Mulți oameni nu observă că plantele pot persista în condiții de mediu variabile și extreme care provoacă agregarea proteinelor. Cred că mecanismele moleculare ale plantelor dețin cheia descoperirii de noi medicamente care pot preveni bolile umane. De obicei uităm că unele plante pot trăi mii de oameni. de ani și ar trebui studiate ca modele de cercetare a îmbătrânirii.”
Dr. Seda Koyuncu, un alt post-doctorat implicat în studiu, a adăugat: „În ultimii ani, am văzut mai multe abordări promițătoare pentru tratarea bolilor ereditare precum eșecul lui Huntington. Suntem încrezători că abordarea noastră sintetică a plantelor va duce la progrese semnificative în domeniu”.
„Vrem să aducem ideea noastră într-o aplicație. Planul nostru este să înființăm un start-up care să producă proteine terapeutice derivate din plante și să le testăm ca potențiale terapeutice pentru tratarea bolilor neurodegenerative la oameni”, a spus Llamas.
Cercetarea a fost efectuată la Universitatea din Köln, Clusterul de Excelență CECAD în Cercetarea Îmbătrânirii și Clusterul de Excelență CEPLAS pentru Științe ale Plantelor.
Comentarii:
Adauga Comentariu