Открытие, произведённое в гликокаликсе, открывает новые пути для лечения болезни Альцгеймера и нейродегенерации.
Оказалось, что состоящее из сахаров защитное покрытие кровеносных сосудов мозга, когда-то считавшееся несущественным, играет жизненно важную роль в защите от нарушения когнитивных функций. Восстановление этого слоя обратило вспять нарушения и потерю памяти в стареющем мозгу, предлагая свежий подход к лечению нейродегенеративных заболеваний.
В очень интересном интервью с Genomic Press, опубликованном в Brain Medicine, София Ши озвучила результаты своего передового исследования, фундаментальным образом изменяющего наше понимание старения мозга и открывающее революционные пути для лечения болезни Альцгеймера и подобных нейродегенеративных заболеваний.
Открытие скрытого щита мозга
Революционная работа д-ра Ши сконцентрирована на гликокаликсе — сложном «лесе» молекул сахара, покрывающем эндотелиальные клетки гематоэнцефалического барьера. Её исследование, недавно опубликованное в Nature, демонстрирует, что эта защита с возрастом серьёзно нарушается, приводя к дисфункции гематоэнцефалического барьера и нейровоспалению, ключевым факторам ухудшения когнитивной функции и нейродегенеративных заболеваний.
«Гликокаликс выступает в роли оградительного барьера для кровеносных сосудов мозга, — объясняет д-р Ши. — Когда мы восстановили эти критически важные молекулы сахара у пожилых мышей, мы увидели существенные улучшения как в целостности барьера, так и в когнитивной функции».
Это открытие — первый случай, когда учёным удалось успешно обратить вспять связанную со старением дисфункцию гематоэнцефалического барьера путём восстановления гликокаликса.
Научное путешествие: от головоломок к белкам
Путь д-ра Ши к этому открытию начался с детского увлечения головоломками и распознаванием изображений, и эти навыки в дальнейшем оказались бесценными в расшифровке сложного языка гликозилирования. Работая под патронажем нобелевского лацуреата Каролин Бертоцци и известного нейробиолога Тони Висс-Корэя в Стэнфордском университете, она объединила две очень разные области, гликобиологию и неврологию, чтобы решить вопросы, не замеченные другими.
Её междисциплинарный подход столкнулся со значительными проблемами. Как изучать молекулы, настолько сложные в структурном отношении, что они не поддаются традиционным методам анализа? С помощью каких методов можно зафиксировать динамическую природу гликозилирования в живой ткани мозга? Новаторское решение этих проблем д-ром Ши — пример той мощи, которой обладает междисциплинарное мышление в современных биохимических исследованиях.
Признанный учёный и отличник в исследованиях
Влияние работы д-ра Ши распространяется далеко за пределы её лаборатории. Её исследование получило престижную премию Дэвида С. Миллера «Молодой учёный» на конференции по церебрально-сосудистой биологии, благодаря чему она была признана одним из наиболее многообещающих исследователей в этой области. Вероятно, более примечательно то, что она открывает свою независимую лабораторию в престижном гарвардском Институте Роуленда, сразу после получения докторской степени — редкое достижение, говорящее о трансформирующем потенциале её исследований.
«Посттрансляционные модификации, такие как гликозилирование, слишком долго оставались недостаточно изученными, — отмечает д-р Ши. — Эти модификации способны полностью изменить функционирование белков, и тем не менее мы лишь начинаем понимать их роль в здоровье мозга и сердца». Её работа выводит гликонауку на передний рубеж исследований нейродегенерации, бросая вызов давно устоявшимся положениям относительно терапевтических мишеней.
Терапевтическая значимость и направления будущего
Терапевтическая значимость результатов работы д-ра Ши огромна. Установив, что специфические О-гликаны муцинового типа критически необходимы для целостности гематоэнцефалического барьера, её исследование обеспечивает конкретные молекулярные мишени для разработки препаратов. Этот высокоточный подход может привести к появлению лекарств, направленных на причины, находящиеся в основе нейродегенерации, вместо обычного симптоматического лечения.
Благодаря этой работе появляются интригующие вопросы: может ли восстановление гликокаликса предотвращать или замедлять прогрессирование болезни Альцгеймера у человека? На какой стадии старения эти молекулы начинают разрушаться? Какие факторы среды или генетики влияют на здоровье гликокаликса в течение жизни? Эти вопросы будут составлять основу следующей фазы исследовательской программы д-ра Ши в Гарварде.
Перевод — Андрей Прокипчук, «XX2 ВЕК». Источники.
Материал предоставлен Genomic Press.
Вам также может быть интересно: