تودههای پروتئین در طول پیری تجمع مییابند و با بیماریهای تخریبکننده عصبی مانند آلزایمر، پارکینسون یا بیماری هانتینگتون مرتبط هستند. یک مطالعه جدید توسط آزمایشگاه Nyström در دانشگاه گوتنبرگ، با همکاری موسسه ماکس پلانک برای زیست شناسی پیری در آلمان، یک رویکرد جدید و مهندسی شده را توصیف می کند که باعث می شود تجمعات پروتئینی در معرض دستکاری های فضایی در مخمرهای جوانه زده و سلول های انسانی باشند.
بسیاری از بیماریهای تخریبکننده عصبی مانند آلزایمر، پارکینسون یا بیماری هانتینگتون با تجمع پروتئینهای نادرست چینخورده مرتبط هستند، اما اینکه آیا این تودهها به این بیماریها کمک میکنند یا نه، مشخص نیست.
گروه تحقیقاتی پروفسور توماس نیستروم از دانشگاه گوتنبرگ توانستند چنین توده های پروتئینی را به روشی مهندسی شده از سلول ها صادر کنند که در مجله Nature Communications منتشر شد. این سیستم برای اولین بار در ارگانیسم مدل پرمصرف، مخمر جوانه زده توسعه یافت، اما برای استفاده در سلول های انسانی نیز گسترش یافت.
فاقد مواد پروتئینی
نویسندگان این سیستم صادرات سلولی مصنوعی را با ادغام یک پروتئین اتصال دهنده به یک عامل هدفگیری سلول دختر به دست آوردند، به طوری که وقتی سلول دختر از بین میرود، سلول مادر عاری از دانههای پروتئینی است. این رویکرد در برخورد با توده های پروتئینی درون زا و مرتبط با سن و همچنین با دانه های هانتینگتین جهش یافته مرتبط با بیماری هانتینگتون موثر بود.
با استفاده از این سیستم هدف گیری دختر، آنها نشان دادند که صادرات هانتینگتین جهش یافته از سلول های مادر مخمر در برابر مرگ سلولی محافظت می کند و این نشان می دهد که دانه های هانتینگتین بزرگ ممکن است بسیار سمی باشند و در ایجاد این بیماری نقش داشته باشند، ویژگی ای که به طور گسترده مورد بحث قرار گرفته است.
درمان بالقوه آینده
طبق دانش ما، این اولین اثباتی است که نشان می دهد دانه های پروتئینی را می توان از سلول ها به شیوه ای کنترل شده و مهندسی شده صادر کرد. انواع دیگر آسیب های سلولی نیز ممکن است از سلول هایی با نسخه های اقتباس شده از سیستم هدف گیری ما صادر شود.”
دکتر آرتور فیشباخ، فوق دکترا و نویسنده اصلی این مطالعه
اگرچه ما در حال حاضر فاقد داده های پشتیبانی هستیم، این احتمال وجود دارد که مفهوم ATS بتواند در آینده به عنوان یک رویکرد درمانی جدید بالقوه برای بیماری های عصبی یا حداقل برای به دست آوردن درک بهتر از آنها به کار گرفته شود. با توجه به فوریت، یک رویکرد قوی وجود دارد. تقاضا برای درمان های نوآورانه در این زمینه، او نتیجه می گیرد.
منبع:
مرجع مجله:
فیشباخ، ای. و همکاران (2023) سیستم های مصنوعی با واسطه Hsp104 برای محلی سازی مجدد دانه های پروتئین. ارتباطات طبیعت doi.org/10.1038/s41467-023-37706-3.