Исследование, опубликованное в этом месяце в журнале Science Advances группой исследователей из Исследовательского центра деменции Университета Маккуори, показало, что их лечение может предотвратить судороги у мышей, устраняя скопления белка в мозге.

Эпилепсия является наиболее распространенным неврологическим расстройством во всем мире, от которого страдают около 70 миллионов человек. Две трети пациентов с тяжелой формой эпилепсии можно лечить традиционными лекарствами, но около трети пациентов не получают пользы ни от одного из доступных методов лечения. В некоторых случаях судороги усиливаются при лечении стандартными препаратами.

Синдром Драве, который вызывается генетической мутацией и начинается в младенчестве, является одной из таких форм тяжелой эпилепсии. Это может привести к 40 приступам в час и связано с серьезными задержками в развитии и высоким уровнем смертности.

Профессор Ларс Иттнер и его команда уже много лет изучают причины неврологических заболеваний, включая обширные исследования роли, которую играет накопление тау-белков.

Одно из их недавних исследований показало, что гипервозбуждение нейронов, вызванное накоплением тау-белка, является ключевым фактором прогрессирования болезни Альцгеймера.

Перевозбужденные нейроны срабатывают непрерывно, а не только при стимуляции, и могут привести к судорогам, дисфункции нейронной сети и снижению когнитивных способностей.

Выявив эту связь с перевозбуждением, команда начала изучать другие заболевания, помимо болезни Альцгеймера, при которых гипервозбуждение было ключевым признаком, включая эпилепсию.

Тау-протеины: тонкий баланс

Было показано, что накопление гиперфосфорилированного тау в микротрубочках головного мозга связано с рядом неврологических заболеваний, включая различные формы деменции.

При правильном функционировании процесс фосфорилирования обеспечивает функцию тонкой настройки, которая позволяет белкам взаимодействовать друг с другом. В нужном количестве и в нужном месте фосфорил жизненно важен для поддержания сигнальных путей мозга, но слишком большое количество может оказать токсическое действие.

Когда молекула белка становится гиперфосфорилированной, слишком много фосфорила прилипает к ее поверхности, изменяя ее форму и ухудшая ее способность связываться с другими белками и взаимодействовать с ними. Фосфорил действует как смазка, позволяя молекулам разделяться и свободно всплывать, а также изменяя их вторичную структуру таким образом, что они агрегируются.

Профессор Иттнер сравнивает этот процесс с тем, как волосы смываются в канализацию. Дренаж может справиться с несколькими волосками, но по мере того, как их накапливается все больше и больше, они слипаются с другим мусором и в конечном итоге закупоривают трубу.

В данном случае труба - это человеческий нейрон. Будучи заблокированным, он умирает, и не существует никакого лечения для регенерации нейронов.

Недавно опубликованное исследование, проведенное Николле Морри, аспиранткой второго курса профессора Иттнера и командой доктора Джанет ван Эрсел, доказало, что, напротив, когда тау фосфорилируется киназой p38y в определенном месте генома, треонине 205, это может предотвратить эксайтотоксичность, и, следовательно, припадки.

"Мы можем использовать p38y для работы в нашу пользу", - говорит профессор Иттнер.

"Недавно мы разработали новый вектор генной терапии, и, внедряя нашу новую терапию в мозг мышей с помощью этого вектора, мы смогли показать, что можем увеличить выработку p38y только там, где это необходимо".

При лечении новой генной терапией мыши с неконтролируемой эпилепсией имели больше шансов на выживание, а также демонстрировали заметные улучшения в поведении и мозговой активности.

"Мы тщательно протестировали эту терапию, и тщательная оценка независимыми лабораториями подтвердила наши результаты", - говорит профессор Иттнер.

"Наш следующий шаг - провести более детальную доклиническую оценку в рамках подготовки к клиническим испытаниям.

"Это показывает огромные перспективы в качестве лечения острых неврологических состояний, и мы надеемся, что сможем предложить его, первоначально пациентам с неконтролируемой эпилепсией, в течение следующих пяти-семи лет".

Поддержка разработки генной терапии

Ранее в этом году Университет Маккуори создал новую компанию Celosia Therapeutics, чтобы превратить это и другие новаторские исследования в коммерчески доступные методы лечения.

Запущенная с более чем 2 миллионами долларов начального финансирования от Университета Маккуори, Celosia Therapeutics имеет эксклюзивный доступ к портфелю патентов на передовые методы генной терапии, разработанные учеными, включая профессора Иттнера и профессора нейробиологии и нейрохимии Роджера Чанга, оба из которых являются лидерами в своих областях.

Генеральный директор Celosia Therapeutics доктор Брентон Хамдорф говорит, что компания находится на доклинической стадии разработки этих перспективных методов лечения неконтролируемой эпилепсии и болезни Альцгеймера, а другие находятся в стадии разработки.

"Все методы лечения, которые мы разрабатываем, потенциально могут изменить жизнь людей, страдающих от этих разрушительных заболеваний", ‑ говорит доктор Хамдорф.

"Наше партнерство с Университетом Маккуори и инкубатором Маккуори является ключом к переносу этих методов лечения из лаборатории к постели больного. Эти и другие партнерские отношения предоставляют нам жизненно важный доступ к критически важным исследовательским возможностям, инфраструктуре, клиническому опыту и пациентам, которые ждут этих новых вариантов лечения.

"Мы находимся на захватывающем этапе этого исследования, и мы с нетерпением ждем, когда эти методы лечения станут доступны пациентам".