Pirmą kartą komandai, kuriai vadovauja CHU Sainte-Justine'as mokslininkas ir Monrealio universiteto Medicinos fakulteto profesorius Aleksejus Pshezhetsky, pirmą kartą pavyko išspręsti unikalią HGSNAT fermento struktūrą, kurios trūkumas sukelia Sanfilippo sindromą. reta vaikų liga, pažeidžianti centrinę nervų sistemą.
Bendradarbiaujant su Šanchajaus universiteto komanda, šio fermento struktūra ir veikimo mechanizmas buvo atskleistas naudojant didelio našumo kriogeninę elektroninę mikroskopiją. Šis atradimas leis sukurti naujus Sanfilippo ligos ir panašių mirtinų neurodegeneracinių sutrikimų gydymo būdus.
Tyrimas publikuojamas žurnale Gamtos struktūrinė ir molekulinė biologija.
Mirtina ir sudėtinga būklė
Sanfilippo sindromas yra medžiagų apykaitos sutrikimas, atsirandantis dėl genetinių mutacijų, sukeliančių heparano sulfato molekulės kaupimąsi smegenų ląstelėse. HGSNAT fermentas yra būtinas heparano sulfato skaidymui. Sergant Sanfilippo sindromu, genetinės HGSNAT mutacijos neleidžia jam susilankstyti ir tinkamai veikti. Dėl to kaupiasi heparano sulfatas, sukeliantis neuronų mirtį ir sergančių vaikų demenciją.
„Iš esmės Sanfilippo yra panašus į Alzheimerio ligą, tačiau ji pasireiškia 2 ar 3 metų vaikams”, – aiškino tyrėjas Aleksejus Pšešhetskis, kuris taip pat yra Monrealio universiteto profesorius. „Nuo šio amžiaus paveiktų vaikų vystymasis sustingsta, o vėliau jie regresuoja ir galiausiai išnyksta paauglystės pabaigoje.”
Nors šiuo metu nėra šios būklės gydymo, daug vilčių siejama su vadinamąja „chaperono terapija“ (CT). KT apima mažos molekulės, kuri jungiasi su mutantiniu fermentu, skyrimą ir padeda jam tinkamai susilankstyti, kad normaliai veiktų.
Norint nustatyti, kuri molekulė geriausiai tinka prisijungti prie fermento, reikalingas patikimas jos struktūros modelis, kurį komanda sėkmingai sukūrė naudodama kriogeninę elektroninę mikroskopiją.
Nutiesia kelią naujiems gydymo būdams
Būdamas Elisa Linton lizosominių ligų tyrimų katedra, profesorius Aleksejus Pshezhetsky aktyviai dirba, kad šias naujas žinias paverstų klinikiniais pritaikymais. „Bendradarbiaudami su profesoriumi Christopheriu Kairu iš Albertos universiteto, šiuo metu nustatome, kurios mažos molekulės geriausiai jungiasi su fermentu ir todėl būtų veiksmingiausios gydant ligą“, – pridūrė jis.
Jau vyksta diskusijos su kitais Kanados mokslininkais dėl gydymo būdų, kurie derina KT su genų terapija arba kamieninių ląstelių terapija. „Pasitikėjimas tokių kombinuotų metodų veiksmingumu šiuo metu auga, todėl esame tikri, kad per ateinančius kelerius metus bus sukurta nauja terapinė strategija, kuri bus naudinga nukentėjusiems vaikams ir jų šeimoms“, – apibendrino jis.