Ученые нашли молекулу способную лечить редкие митохондриальные заболевания
Митохондрии — энергетические станции клеток — содержат собственную ДНК, мутации в которой приводят к тяжелым генетическим заболеваниям. Исследователи обнаружили молекулу, способную обратить вспять последствия распространенных мутаций, вызывающих эти нарушения. Это открытие может стать прорывом в лечении редких, но разрушительных болезней.
"Эти мутации вызывают разные заболевания, для которых пока нет лекарств. Данная работа действительно совершает прорыв и открывает невероятные возможности", — говорит Карло Вискоми, профессор Университета Падуи.
Хотя исследование пока не подтвердило эффективность молекулы в живых организмах, на его основе уже разработан препарат, который тестируется в клинических испытаниях компанией Pretzel Therapeutics. Первые испытания на здоровых добровольцах оценивают безопасность, а в следующем году планируются тесты на пациентах с митохондриальными заболеваниями.
Почему POLG-болезни так опасны
Исследование, опубликованное в журнале Nature, сосредоточено на POLG-заболеваниях — редких наследственных нарушениях, вызванных мутациями в гене POLG. Этот ген кодирует белок, необходимый для репликации и ремонта митохондриальной ДНК. На сегодня известно около 300 мутаций POLG, каждая из которых нарушает работу фермента полимеразы гамма (POLG).
- Альперса-Хаттенлохера синдром — наиболее тяжелая форма, начинающаяся в 2–4 года, приводит к печеночной недостаточности, судорогам и смерти в течение 4 лет.
- Поздние формы проявляются после 40 лет и вызывают слабость глазных мышц, но прогрессируют медленнее.
- Средняя выживаемость после появления симптомов — от 3 месяцев до 12 лет.
Из-за огромного разнообразия мутаций традиционные методы генного редактирования, такие как CRISPR, неэффективны. Поэтому ученые искали малые молекулы, способные стабилизировать работу POLG.
Как работает новая молекула PZL-A
Исследователи проанализировали 270 000 соединений, чтобы найти вещество, усиливающее активность POLG. В результате была обнаружена молекула PZL-A, которая:
- Связывается с участком между субъединицами POLG, не затронутым большинством мутаций.
- Стабилизирует структуру белка, улучшая его способность к репликации ДНК.
- Эффективна против 4 самых распространенных мутаций, которые встречаются у 70% пациентов.
Эксперименты с клетками пациентов показали, что PZL-A ускоряет восстановление митохондриальной ДНК в 2–3 раза по сравнению с контрольными образцами. Более того, молекула оказалась эффективной и против других мутаций, не вошедших в первоначальное исследование.
Перспективы лечения и клинические испытания
Препарат на основе PZL-A уже проходит первую фазу испытаний. Если его безопасность и эффективность подтвердятся, это станет первым в истории направленным лечением POLG-заболеваний. Однако, по словам ученых, терапия, скорее всего, будет пожизненной.
Кроме того, открытие может иметь более широкое применение. Поскольку истощение митохондриальной ДНК связано с нейродегенеративными заболеваниями, такими как болезнь Альцгеймера, PZL-A может стать основой для новых методов борьбы со старением.
"Я не ожидал, что одна молекула сможет исправить столько разных мутаций. Но у нас получилось", — признается Клас Густафссон, соавтор исследования.
Пока остается ждать результатов клинических испытаний, но уже сейчас ясно: наука сделала важный шаг в борьбе с редкими, но смертельно опасными болезнями.