Ученые Токийского университета обнаружили новый уязвимый этап в развитии болезни Альцгеймера, который может стать основой для принципиально иных методов лечения. Исследователи выяснили, что опасные фибриллы белка тау — структуры, разрушающие нейроны — не образуются внезапно. Перед этим возникает кратковременная стадия, когда белки собираются в мягкие нанокластеры. Если разрушить эти начальные скопления, дальнейшее формирование фибрилл прекращается, пишет ScienceDaily.
Болезнь Альцгеймера остается одной из самых сложных и дорогостоящих для системы здравоохранения проблем, особенно на фоне стремительного старения населения. Несмотря на десятилетия исследований, доступные методы лечения оказывают лишь ограниченный эффект. Поэтому ученые ищут новые подходы, в том числе заимствуя идеи из смежных научных дисциплин.
Команда профессора Рэй Куриты обратилась к концепциям, используемым при изучении кристаллизации полимеров. В полимерной химии известно, что длинные молекулярные цепочки редко формируют кристалл путем простого присоединения звеньев одна за другой. Обычно кристаллизация начинается с образования промежуточных структур — мягких, неустойчивых кластеров.
Исследуя белок тау, ученые обнаружили аналогичную картину. Перед тем как образуются прочные фибриллы, в растворе формируются временные скопления белков размером всего в десятки нанометров. Эти кластеры были подтверждены методами малоуглового рентгеновского рассеяния и флуоресцентной спектроскопии.
Ключевым открытием стало то, что эти нанокластеры можно легко разрушить. Изменяя концентрацию хлорида натрия в присутствии гепарина (натурального антикоагулянта), исследователи смогли «растворить» эти структуры. И когда кластеры исчезали, фибриллы практически не образовывались. Ученые объясняют это тем, что дополнительные ионы изменяют силу электростатических взаимодействий между тау и гепарином — молекулам становится труднее находить друг друга и объединяться.
Результаты исследования предполагают, что перспективным может быть вмешательство не в конечную стадию образования фибрилл, а в самую раннюю — обратимую и гораздо более хрупкую. Если научиться блокировать появление первых кластеров, можно будет предотвратить последующее разрушение нейронов.
Такой подход может повлиять не только на разработку препаратов для лечения болезни Альцгеймера, но и на исследования других дегенеративных заболеваний мозга, включая болезнь Паркинсона.