Mungkinkah protein yang baru ditemui ini dapat membantu merawat penyakit Parkinson?
Para penyelidik telah menemui protein yang dapat membantu mengurangkan pengumpulan protein toksik di otak - ciri khas penyakit Parkinson. Tetapi adakah penemuan mereka memberikan harapan baru atau hanya "Band-Aid?"
National Institutes of Health menganggarkan bahawa, di Amerika Syarikat, sekitar 50,000 orang menerima diagnosis penyakit Parkinson setiap tahun.
Keadaan yang meluas ini dicirikan oleh gegaran, kelambatan pergerakan, dan gangguan keseimbangan dan koordinasi, antara gejala lain.
Walau bagaimanapun, penyebabnya tidak diketahui dan rawatan hanya mensasarkan gejala, membantu individu menguruskan keadaan ini dengan sebaik mungkin.
Di otak, Parkinson dicirikan oleh ciri yang membingungkan - penggabungan alpha-synuclein, protein yang menjadi toksik dan mengganggu saluran saraf ketika melekat bersama dalam jumlah besar.
Ini berlaku apabila alpha-synuclein salah, iaitu, apabila ia melipat menjadi bentuk yang tidak betul sehingga tidak dapat berfungsi dengan betul, yang boleh menyebabkan atau memudahkan penyakit.
Alpha-synuclein biasanya terdapat pada tahap tinggi di otak, dan juga terdapat pada tisu lain dalam jumlah yang lebih kecil. Namun, para penyelidik tidak tahu apa peranan protein ini dalam menjaga kesihatan saraf atau bagaimana mencegahnya daripada salah berfungsi.
Tetapi kajian baru, dari Universiti Purdue, di Lafayette Barat, IN, telah mengenal pasti protein yang dapat mengurangkan agregasi alpha-synuclein yang salah dilipat. Hasil penemuan terdapat di Jurnal Biologi Molekul.
Bagaimana HYPE dapat mengurangkan agregasi
Penyelidikan baru ini memfokuskan pada potensi terapi protein yang disebut "HYPE", yang, para penyelidik menjelaskan, adalah satu-satunya protein Fic yang ada pada manusia.
Protein fik membantu menentukan sama ada sel bertahan atau mati ketika menghadapi tekanan, yang dicirikan oleh salah protein protein sel.
"Oleh kerana HYPE memainkan peranan penting dalam bagaimana sel menangani tekanan dari protein yang salah dilipat, kita tertanya-tanya adakah penyakit yang disebabkan oleh salah protein mungkin memerlukan HYPE," jelas penulis kajian utama Seema Mattoo, Ph.D., penolong profesor sains biologi di Purdue.
Dia meneruskan: “Kami tahu bahawa dalam penyakit Parkinson, seringkali protein yang salah dilipat adalah [alpha-synuclein]. Oleh itu, kami bertanya sama ada HYPE dapat mengubah [alpha-synuclein], dan jika demikian, apa akibatnya? "
Dalam kajian semasa - yang dilakukan oleh para penyelidik secara in vitro, menggunakan kultur sel di persekitaran makmal - mereka mendapati bahawa HYPE memang boleh bertindak pada alpha-synuclein, sehingga mengurangkan jumlah agregat protein yang salah. Para penyelidik memanggil proses ini "AMPylation."
Kemudian, pasukan ingin melihat apakah AMPylation benar-benar menunjukkan janji sebagai proses terapi yang berpotensi. Dalam penyakit Parkinson, protein yang terkumpul dan salah dilipat dapat menembusi selaput neuron (sel otak) sehingga mengganggu fungsinya.
Mattoo dan rakan-rakannya ingin mengetahui sama ada AMPylation juga menyebabkan lebih sedikit lubang pada membran sel. Untuk melakukannya, mereka menggunakan gabungan lipid untuk membuat permukaan yang mensimulasikan membran sel.
Mereka juga menambahkan pewarna ke lipid, jadi jika agregat alpha-synuclein menusuknya, tindakan itu akan terlihat melalui pewarna yang bocor.
Setelah melakukannya, Mattoo mencatatkan, "Kami mendapati bahawa kurang pewarna yang dilepaskan dengan [alpha-synuclein] yang diubah, yang bermaksud membran tetap lebih utuh."
"Itu bermakna HYPE mungkin mempunyai kesan terapeutik pada penyakit Parkinson," tambahnya. Lebih-lebih lagi, seperti yang dicatat oleh Mattoo dan rakan-rakannya dalam makalah kajian mereka, "Ini adalah laporan pertama yang mengidentifikasi [alpha-synuclein] sebagai sasaran untuk HYPE."
Melampaui 'Band-Aid?'
Dalam eksperimen terakhir, Mattoo dan pasukan mengkaji alpha-synuclein yang diubah suai HYPE menggunakan mikroskop elektron. Ini membolehkan mereka memerhatikan bahawa, setelah berinteraksi dengan HYPE, struktur alpha-synuclein telah berubah.
Dalam keadaan biasa, para penyelidik mencatat, alpha-synuclein twists, yang mungkin menjelaskan potensinya untuk membentuk agregat. Namun, apabila diubah oleh HYPE, protein cenderung berpusing lebih sedikit, sebaliknya membentuk helai selari.
Pengubahsuaian baru ini, para penyelidik berpendapat, mungkin menghalang alpha-synuclein daripada mengumpul sebanyak.
Walaupun penyelidikan semasa menunjukkan janji dalam mencari terapi baru untuk penyakit Parkinson, penulis kajian menjelaskan bahawa mereka masih mempunyai jalan yang panjang.
"Kita semua berusaha menerapkan Band-Aid pada akhir perkembangan penyakit kerana kita tahu agregasi menyebabkan sel menjadi toksik, tetapi bagaimana kita dapat mencegahnya? Masih banyak yang harus difahami secara mekanis mengenai hal ini dalam konteks penyakit. "
Seema Mattoo, Ph.D.
"Kami berada di tahap awal [penelitian ini]," Mattoo mengakui, "tetapi hasil ini memberi kita sudut baru untuk melihat potensi terapi."
"Kami berusaha menghasilkan ubat-ubatan yang dapat digunakan untuk memanipulasi aktiviti HYPE. Anda boleh memberikannya kepada pesakit yang mula menunjukkan tanda-tanda Parkinson atau yang cenderung mempunyai agregat [alpha-synuclein]. Itulah arah yang ingin kami tuju, ”jelas penyelidik.
