Спрямована генна терапія з використанням білка з доменом цинкових пальців знизила кількість білка тау, який бере участь у розвитку хвороби Альцгеймера. Ін'єкції частинок вірусу з білком, що знижує активність гена тау-білка здоровим мишам дозволили знизити рівень РНК і білка тау від 50 до 80 відсотків за 11 місяців експериментів. Ін'єкції також допомогли знизити рівень білка і РНК у мишей з хворобою Альцгеймера, що сприяло відновленню розвитку відростків нейронів. При цьому вчені не спостерігали побічних ефектів ні на молекулярному, ні на тканинному рівні. Дослідження опубліковано в журналі.
Від хвороби Альцгеймера зараз страждають десятки мільйонів людей по всьому світу. І ця кількість буде тільки зростати, поки дослідники не розроблять ефективний підхід до лікування. Для хвороби характерні погіршення пам'яті, рухових функцій і згодом смерть. Ці ефекти викликані масовою загибеллю нейронів мозку через утворення в ньому агрегатів білків: бета-амілоїдів зовні нейронів і тау-білків - всередині. Судячи з усього, смерть нейронів викликає саме накопичення тау-білка, яке запускається бета-амілоїдом через норадреналінові рецептори на поверхні клітини.
Біологи з Інституту нейродегенеративних захворювань Массачусетса під керівництвом Сюзанни Вегманн (Susanne Wegmann) знайшли спосіб знизити кількість тау-білка в мозку мишей. Для цього вони використовували білки з цинковими пальцями - ділянками, які дозволяють білкам зв'язуватися з обраними послідовностями ДНК. В даному випадку біологи «зшили» ці білки з білками-репресорами транскрипції і направили до гену тау-білка -. Білки репресори ускладнювали посадку ферментів транскрипції на послідовність гена, через що той став працювати слабше.
Спочатку дослідники протестували такий спосіб зниження кількості тау-білка на культурі нейронів. Біологи проаналізували ефекти від білків, спрямованих на різні ділянки і вибрали з них той, що значно знизив активність гена, але не торкнувся інших послідовностей ДНК у клітинах.
Цей білок з цинковими пальцями дослідники упакували в частинки аденоассоційованого вірусу і зробили ін'єкції здоровим мишам у двох групах: одна з них отримала ін'єкції для спостереження ефекту тільки в гіпокампі (вважається, що ця область сильніше порушена хворобою Альцгеймера), а друга - отримала частинки по всьому мозку через кров. Для першої групи мишей вдалося домогтися зниження кількості РНК на 88 і самого тау-білка на 76 відсотків через шість тижнів після ін'єкції. Загальна експресія в мозку теж була знижена, але на 50 відсотків (p < 0,001). Кількість білка також впала приблизно на 50 відсотків через шість місяців після ін'єкції. При цьому такий спосіб показав низьку токсичність для клітин мозку на молекулярному і тканинному рівнях.
Тоді біологи протестували його на мишах-моделях хвороби Альцгеймера. У цих тварин в корі і гіпокампі утворювалися білкові бляшки, які заважали нейронам розвиватися: навколо бляшок біологи спостерігали пошкоджені відростки нейронів з бульбашками, що включають в тому числі тау-білок. Через вісім тижнів після ін'єкцій аденовірусу біологам вдалося домогтися зниження РНК і білка тау на 30 відсотків. Незважаючи на порівняно невеликий рівень зниження тау, кількість пошкоджених відростків нейронів навколо бляшок в корі впала в два рази. Таким чином, підхід до терапії хвороби Альцгеймера через спрямовану зміну активності генів виявився досить ефективним. До того ж він простий у використанні, оскільки вимагає одноразової ін'єкції препарату для отримання ефекту. Тим не менш, для використання його на людях будуть потрібні додаткові дослідження впливу на інші ділянки геному.
Пошук ефективної терапії хвороби Альцгеймера - одне з найактуальніших завдань для дослідників. Більшість ліків створені для боротьби з симптомами недуги, але не з її причиною. Два роки тому в Китаї дозволили застосування препарату, спрямованого на роботу з передбачуваною причиною розвитку хвороби - порушення видового балансу в кишковому мікробіомі. Також нещодавно протестували вплив мікродозингу ЛСД на розвиток хвороби Альцгеймера, де підхід показав свою безпеку.