Исследование бокового амиотрофического склероза (БАС), проведенное VIB-KU Leuven, привело к интересным и неожиданным выводам. Когда ученые исследовали важность более высокой экспрессии белка IP3R2 в крови пациентов с БАС, общее ожидание заключалось в том, что снижение экспрессии этого белка окажет защитный эффект на пораженные двигательные нейроны. Но все оказалось с точностью до наоборот: IP3R2 оказался защитником от негативных последствий воспаления при БАС. Более того, тот же механизм может применяться и к другим заболеваниям, таким как инсульт и рассеянный склероз.
Это исследование проводилось в лаборатории нейробиологии VIB под руководством профессоров Людо Ван Ден Боша и Вима Робберехта (VIB-KU Leuven). Среди других задействованных лабораторий – лаборатория трансляционной иммунологии Адриана Листона (VIB-KU Leuven), Исследовательский центр воспаления Jo Van Ginderachter (VIB-Vrije Universiteit Brussel), UZ Leuven и Институт исследований мозга RIKEN в Японии. Замечательные выводы исследования опубликованы в известном научном журнале Human Molecular Genetics.
Защитный рецептор
БАС – это смертельное и неизлечимое нейродегенеративное заболевание, вызванное прогрессирующей потерей двигательных нейронов и денервацией мышечных волокон, что приводит к мышечной слабости и параличу. В Европе 2.Ежегодно у 7 из каждых 100 000 человек диагностируется БАС. Около 10% всех случаев являются наследственными, 20% из которых вызваны мутациями в гене, кодирующем супероксиддисмутазу 1 (SOD1). Для этого типа БАС были разработаны модели мышей, которые использовались в этом исследовательском проекте VIB.
Проф. Людо Ван ден Бош (VIB-KU Leuven): "В крови пациентов со спорадическим БАС, а также на моделях хронической и острой нейродегенерации наблюдается значительно более высокая экспрессия внутриклеточного рецептора IP3R2. Когда мы удалили ген, кодирующий IP3R2, мыши с БАС не просто умерли быстрее, мы также увидели системное воспаление и повышенную экспрессию определенных цитокинов, белков, которые играют важную роль в иммунной системе. Как следствие, мы заключаем, что обратное действие, а именно увеличение количества IP3R2, является защитной реакцией. Не только при БАС, но и при других нейрогенеративных заболеваниях."
Неожиданный поворот
Процесс исследования является ярким примером хорошей науки, где никакие гипотезы не предопределяют результат. Хотя ученые ожидали, что удаление гена, кодирующего IP3R2, который отвечает за высвобождение кальция из внутриклеточных запасов кальция, окажет положительное влияние на выживаемость мотонейронов, исследование доказало обратное: делеция IP3R2 оказала отрицательное влияние на выживаемость модель мыши ALS.
Проф. Людо Ван ден Бош (VIB-KU Leuven): "Негативные эффекты удаления IP3R2 в других типах клеток, по-видимому, перевешивают потенциальные преимущества удаления IP3R2 в двигательных нейронах. В случае подобных неожиданных результатов у исследователя есть два варианта: остановить проект или углубиться в проблему. Последняя стратегия – самая сложная, так как результат неясен. Но в данном случае он дал новые интересные выводы, подтвержденные нашими данными."
Следующие шаги
Лаборатория VIB в настоящее время участвует в новом исследовании БАС в сотрудничестве с Институтом стволовых клеток Лёвена (SCIL) при поддержке Бельгийской лиги БАС. Сосредоточившись на различных типах клеток, полученных из фибробластов кожи пациентов с БАС, ученые ищут отклонения в их метаболизме кальция. Исследование роли IP3R2 может послужить важной основой, поскольку помогает углубить понимание научным сообществом механизмов, которые могут защищать двигательные нейроны.
Проф. Людо Ван ден Бош (VIB-KU Leuven): "Теперь мы доказали, что некоторые аспекты воспаления могут играть важную роль в заболевании, что в конечном итоге может открыть новые терапевтические возможности для пациентов. Но если мы действительно хотим вылечить БАС, нам нужно понимать все тонкости БАС на клеточном уровне пациента. Такие исследования, как наше, являются ключевыми частями этой сложной головоломки, которую нам нужно решить, прежде чем мы сможем разработать успешную терапию."