Opracowanie nowych terapii przeciwko chorobom lizosomalnym
Być może nie słyszeliście o lizosomach, jednak mają one kluczowe znaczenie dla prawidłowego funkcjonowania naszych komórek. Lizosomy to małe torebki wewnątrz komórek zawierające enzymy trawienne, które pomagają w ponownym wykorzystaniu starych części komórki, usuwaniu toksyn, a nawet zwalczaniu inwazyjnych wirusów i bakterii. „Lizosomy pełnią też rolę »kontrolerów ruchu lotniczego«, którzy pozwalają komórkom rosnąć tylko wtedy, gdy środowisko jest odpowiednie”, wyjaśnia Maria Carmo-Fonseca, profesor Szkoły Medycznej Uniwersytetu w Lizbonie i koordynatorka projektu LysoMod. Jeśli lizosomy nie działają prawidłowo, może to skutkować szeregiem chorób, od zaburzeń neurodegeneracyjnych po lizosomalne choroby spichrzeniowe (LSD) czyli dziedziczne schorzenia charakteryzujące się nieprawidłowym gromadzeniem się w komórkach różnych toksyn. „Choć są to rzadkie choroby, często dotykają one dzieci i mogą opóźniać ich rozwój intelektualny i fizyczny”, mówi Carmo-Fonseca. „Co ciekawe, mutacje powodujące chorobę Gauchera, jedno z najczęstszych lizosomalnych zaburzeń spichrzeniowych, zwiększają również ryzyko wystąpienia choroby Parkinsona”. W ramach finansowanego przez UE projektu LysoMod, realizowanego przy wsparciu programu działań „Maria Skłodowska-Curie”, konsorcjum naukowców starało się wprowadzić innowacje w dziedzinie medycyny spersonalizowanej w zakresie zaburzeń związanych z chorobami lizosomalnymi. Chodziło o to, by lepiej zrozumieć rolę, jaką lizosomy odgrywają w komórkach, i opracować nowe metody leczenia, które pozwoliłyby poprawić jakość życia osób cierpiących na związane z tym problemy zdrowotne. Projekt LysoMod zakładał dalszy rozwój istniejących terapii chorób LSD, znalezienie nowych celów terapeutycznych oraz zbadanie mechanizmów leżących u podstaw funkcji lizosomalnych w komórkach.
Opracowanie nowego modelu do badania LSD
Do badania LSD naukowcy wykorzystali komórki pochodzące od pacjentów oraz genetycznie manipulowane modele mysie. Opracowali i przetestowali nowy model wykorzystujący neuronalne komórki macierzyste pozyskane z mózgu nowonarodzonych myszy, w których indukowano różnicowanie w hodowli w celu utworzenia typu neuronów, które ulegają zmianie w chorobie Parkinsona. „Odkryliśmy, że »chore« lizosomy wysyłają sygnały do jądra komórkowego i zmieniają ekspresję genów, wpływając na zdolność neuronów do tworzenia synaps”, tłumaczy Carmo-Fonseca. Jedno z ważnych wyników badań przedklinicznych i klinicznych dotyczyło tego, że mała cząsteczka znana jako acetylo-leucyna poprawiła objawy neurologiczne u pacjentów z chorobą Niemanna i Picka typu C – rzadką chorobą dziedziczną LSD.
Program wymiany pracowników pomaga w tworzeniu innowacji
W projekcie LysoMod stworzono interdyscyplinarny program wymiany w celu usprawnienia tworzenia innowacji w zakresie leczenia LSD. Naukowcy biorący udział w projekcie odbyli szereg staży na uniwersytetach i w instytucjach badawczych w innych regionach świata. Konsorcjum, obejmujące naukowców z Europy, Ameryki Północnej i Południowej oraz Izraela, składało się z partnerów akademickich i nieakademickich, posiadających wiedzę z wielu dziedzin, od farmakologii po biologię komórki i genetykę. Sieć umożliwiła szybką wymianę wiedzy pomiędzy organizacjami i współpracownikami w procesie składania wniosków o diagnostykę i badania kliniczne.
Badania trwają
Chociaż projekt LysoMod dobiegł końca, wspólne inicjatywy badawcze doprowadziły do zatwierdzenia przez Komisję Europejską nowego projektu pod nazwą RiboMed, będącego jego kontynuacją. Projekt ten oprze się na badaniach LysoMod i zakłada zbadanie biologii kwasu rybonukleinowego (RNA) i jego potencjału we współczesnej medycynie. „Gdy opublikujemy nasze najnowsze wyniki wskazujące na powiązanie funkcji lizosomu z kontrolą metabolizmu RNA, kolejnym krokiem będzie złożenie wniosków o przyszłe granty wspierające dalsze badania nad tym zagadnieniem”, mówi Carmo-Fonseca.
Słowa kluczowe
LysoMod, lizosomy, lizosomalna choroba spichrzeniowa, innowacja, funkcja, choroba, terapie, dziedziczne, schorzenia
