Лекарство от глаукомы помогает от дегенеративных заболеваний мозга
Исследователи из Кембриджском университета проверяли клинически одобренные лекарственных соединений на рыбках зебрафиш, генетически модифицированных таким образом, чтобы вызвать у них так называемые тауопатии.
Тауопатии — это нейродегенеративные заболевания, при которых в нейронах мозга возникают клубки белка тау. К таким болезням относятся различные формы деменции: болезнь Пика и прогрессирующий супрануклеарный паралич, для которых тау-белок считается основным фактором развития заболевания. При болезни Альцгеймера и хронической травматической энцефалопатии (нейродегенерация, вызванная повторными травмами головы, как, например, у игроков в футбол и регби) накопление тау является одним из последствий заболевания, но усиливает дегенерации тканей мозга.
В поиске эффективных препаратов для лечения этих заболеваний пока достигнут лишь незначительный прогресс. Один из вариантов — перепроверка уже существующих лекарств. Но соединения обычно тестируются на клеточных культурах, а это не отражает многих особенностей накопления белка тау в живом организме.
Рыбки зебрафиш как модель человеческих заболеваний
Чтобы решить эту проблему, команда из Кембриджа обратилась к ранее разработанным моделям рыбок зебрафиш. Рыбки вырастают до зрелого возраста в течение двух-трех месяцев и производят большое количество потомства. С помощью генетических модификаций можно имитировать у рыбок человеческие болезни, поскольку многие гены, отвечающие за человеческие заболевания, имеют аналоги у зебрафиш.
В исследовании, опубликованном в журнале Nature Chemical Biology, профессор Дэвид Рубинштейн, доктор Анжелин Флеминг и их коллеги смоделировали тауопатию у зебрафиш и проанализировали 1437 лекарственных соединений.
Каждое из этих соединений уже было клинически одобрено для лечения других заболеваний. Доктор Ана Лопес Рамирес говорит: «Рыбки зебрафиш обеспечивают гораздо более эффективный и реалистичный способ скрининга лекарственных соединений, чем использование клеточных культур, которые функционируют совершенно иначе, чем живые организмы». Самый лучший результат показало использование метазоламид — одобренного лекарства от глаукомы.
Команда показала, что использование метазоламида помогает клетке избавиться от скопления белка тау: лизосомы — «сжигатели клеточного мусора» — сливаются с клеточной мембраной и «выплевывают» тау за пределы клетки.
На следующем этапе эксперимента команда протестировала метазоламид на мышах, генетически сконструированных как носители мутации, вызывающей скопление тау у человека. Ученые обнаружили, что животные, получавшие препарат, лучше справлялись с заданиями на запоминание и демонстрировали более высокие когнитивные показатели по сравнению с мышами, не получавшими лечения.
Анализ мозга мышей показал, что у них действительно было меньше клубков тау и, соответственно, меньше поврежденных клеток мозга по сравнению с нелечеными мышами.
Профессор Рубинштейн говорит: «Метазоламид обещает стать крайне важным препаратом, который поможет предотвратить накопление опасных белков тау в мозге. Хотя мы изучили его действие только на рыбках и мышах, так что пока все еще рано говорить о лечении человека, но мы уже знаем, что пациентам он безопасен. Это позволит нам перейти к клиническим испытаниям гораздо быстрее, чем мы могли бы рассчитывать, если бы начинали с нуля».
Команда надеется протестировать метазоламид и на других моделях заболеваний, связанных с белком тау, включая болезнь Хантингтона и болезнь Паркинсона.