Μια γενετική μετάλλαξη σε μια μικροπρωτεΐνη, που δεν είχε αναγνωριστεί προηγουμένως, προσφέρει σημαντική προστασία ενάντια στη νόσο Πάρκινσον και ανοίγει νέους δρόμους για την ανάπτυξη πιθανών θεραπειών, σύμφωνα με μια πρόσφατη μελέτη από τη Γεροντολογική Σχολή Leonard Davis του USC.
Η παραλλαγή, που εντοπίστηκε στη μιτοχονδριακή μικροπρωτεΐνη SHLP2, φαίνεται να παρέχει εξαιρετική προστασία απέναντι στη νόσο. Άτομα που φέρουν αυτή τη μετάλλαξη έχουν 50% μικρότερη πιθανότητα να εμφανίσουν Πάρκινσον σε σύγκριση με εκείνα που δεν την έχουν. Η μετάλλαξη αυτή είναι σχετικά σπάνια και παρατηρείται κυρίως σε άτομα ευρωπαϊκής καταγωγής, όπως αναφέρουν τα αποτελέσματα που δημοσιεύτηκαν στο περιοδικό Molecular Psychiatry.
Η πρωτεΐνη SHLP2, η οποία πρωτοανακαλύφθηκε από τον Pinchas Cohen το 2016 στο USC Leonard Davis School, παράγεται στα μιτοχόνδρια των κυττάρων. Προηγούμενες έρευνες από το εργαστήριο του Cohen έδειξαν ότι η SHLP2 σχετίζεται με την προστασία από ασθένειες της γήρανσης, όπως ο καρκίνος, και ότι τα επίπεδά της μεταβάλλονται σε ασθενείς με Πάρκινσον.
Συγκεκριμένα, η παραγωγή της SHLP2 αυξάνεται καθώς το σώμα προσπαθεί να αντιμετωπίσει την εξέλιξη της νόσου, αλλά συχνά δεν επαρκεί για να αναστείλει την πρόοδο της νόσου. Αυτά τα νέα ευρήματα ενισχύουν την προηγούμενη έρευνα της ομάδας USC για τα μιτοχόνδρια και σηματοδοτούν πρόοδο στην κατανόηση της μακροζωίας, της ιατρικής ακριβείας και της ανακάλυψης νέων μικροπρωτεϊνών.
«Αυτή η μελέτη προάγει την κατανόησή μας για το γιατί οι άνθρωποι μπορεί να νοσήσουν από Πάρκινσον και πώς θα μπορούσαμε να αναπτύξουμε νέες θεραπείες για αυτήν την καταστροφική ασθένεια», δήλωσε ο Δρ. Cohen, καθηγητής γεροντολογίας, ιατρικής και βιολογικών επιστημών και ανώτερος συγγραφέας της μελέτης.
Τα πειράματα που οδήγησαν στην ανακάλυψη για τη γενετική μετάλλαξη που προστατεύει από Πάρκινσον
Για αυτήν τη μελέτη, ο πρώτος συγγραφέας Su-Jeong Kim, επίκουρος ερευνητής και καθηγητής γεροντολογίας στο USC Leonard Davis School, διεξήγε μια σειρά πειραμάτων που αξιοποίησαν τον αγωγό ανακάλυψης μικροπρωτεϊνών που αναπτύχθηκε από το εργαστήριο και ξεκίνησε με μια ανάλυση που βασίζεται σε μεγάλα δεδομένα για τον εντοπισμό παραλλαγές που εμπλέκονται στη νόσο.
Χιλιάδες άτομα από τη Μελέτη Υγείας & Συνταξιοδότησης, τη Μελέτη Καρδιαγγειακής Υγείας και τη Μελέτη Καρδιάς Framingham εξετάστηκαν για την παραλλαγή SHLP2.
Συγκρίνοντας γενετικές παραλλαγές στο μιτοχονδριακό DNA σε ασθενείς με νόσο Πάρκινσον και στην ομάδα ελέγχου, οι ερευνητές βρήκαν μια εξαιρετικά προστατευτική παραλλαγή που βρέθηκε στο 1% των Ευρωπαίων, που μείωσε τον κίνδυνο της νόσου Πάρκινσον κατά δύο φορές, στο 50% του μέσου όρου.
Στη συνέχεια, έδειξαν ότι αυτή η φυσική παραλλαγή έχει ως αποτέλεσμα μια αλλαγή στην αλληλουχία αμινοξέων και στη δομή της πρωτεΐνης του SHLP2. Η μετάλλαξη είναι ουσιαστικά μια παραλλαγή που σχετίζεται με υψηλότερη έκφραση του SHLP2 και επίσης καθιστά τη μικροπρωτεΐνη πιο σταθερή. Σύμφωνα με τα ευρήματά τους, η παραλλαγή SHLP2 έχει υψηλή σταθερότητα σε σύγκριση με τον πιο κοινό τύπο και παρέχει ενισχυμένη προστασία έναντι της μιτοχονδριακής δυσλειτουργίας.
Η πρωτεΐνη συνδέεται με ένα ένζυμο απαραίτητο για τη ζωή
Η ερευνητική ομάδα διαπίστωσε ότι η SHLP2 συνδέεται ειδικά με ένα ένζυμο στα μιτοχόνδρια που ονομάζεται μιτοχονδριακό σύμπλεγμα 1. Αυτό το ένζυμο είναι απαραίτητο για τη ζωή και οι μειώσεις στη λειτουργία του έχουν συνδεθεί όχι μόνο με τη νόσο Πάρκινσον αλλά και με τα εγκεφαλικά και τα εμφράγματα.
Η αυξημένη σταθερότητα της παραλλαγής SHLP2 σημαίνει ότι η μικροπρωτεΐνη συνδέεται με το μιτοχονδριακό σύμπλεγμα 1 πιο σταθερά, αποτρέπει την πτώση της δραστηριότητας του ενζύμου και έτσι μειώνει τη μιτοχονδριακή δυσλειτουργία. Τα οφέλη της μεταλλαγμένης μορφής του SHLP2 παρατηρήθηκαν τόσο σε πειράματα in vitro σε δείγματα ανθρώπινου ιστού όσο και σε μοντέλα ποντικών με τη νόσο, σύμφωνα με τη μελέτη.
«Τα δεδομένα μας υπογραμμίζουν τις βιολογικές επιδράσεις μιας συγκεκριμένης παραλλαγής γονιδίου και τους πιθανούς μοριακούς μηχανισμούς με τους οποίους αυτή η μετάλλαξη μπορεί να μειώσει τον κίνδυνο για τη νόσο Πάρκινσον», είπε ο Δρ. Kim και κατέληξε: «Αυτά τα ευρήματα μπορεί να καθοδηγήσουν την ανάπτυξη θεραπειών και να παρέχουν έναν οδικό χάρτη για την κατανόηση άλλων μεταλλάξεων που βρίσκονται στις μιτοχονδριακές μικροπρωτεΐνες».
