Новая генная терапия, нацеленная на небольшую область мозга, где расположены дофаминовые нейроны, черную субстанцию, существенно усиливает преимущества препарата леводопа при болезни Паркинсона. Терапия восстановила способность этих нейронов превращать леводопу в дофамин. Ученые также показали, как повреждение силовых установок внутри нейронов, высвобождающих дофамин, вызывает болезнь Паркинсона. Полученные данные могут помочь идентифицировать людей на самых ранних стадиях болезни Паркинсона, разработать методы лечения, замедляющие прогрессирование болезни, и лечить болезнь на поздних стадиях.

При поздней стадии болезни Паркинсона препарат леводопа становится менее эффективным в лечении симптомов из-за неумолимой потери нейронов, высвобождающих дофамин. Но новое доклиническое исследование Northwestern Medicine показывает, что генная терапия, нацеленная на небольшую область мозга, где находятся эти нейроны, черную субстанцию, существенно повышает эффективность леводопы.

Генная терапия восстановила способность нейронов черной субстанции преобразовывать леводопу в дофамин. По сути, это позволило леводопе воссоздать окружающую среду в здоровом мозге и устранило аномальную активность мозга, вызывающую затруднения при движении.

В том же исследовании ученые также объясняют, почему нейроны, высвобождающие дофамин, теряются в результате болезни. Используя передовые генетические инструменты, авторы показывают, что повреждения силовых структур внутри нейронов, высвобождающих дофамин (митохондрий), достаточно для запуска последовательности событий, которые точно повторяют то, что происходит с цепями мозга при болезни Паркинсона.

Результаты на мышах, которые будут опубликованы 3 ноября в журнале Nature, могут помочь идентифицировать людей на самых ранних стадиях болезни Паркинсона, разработать методы лечения, замедляющие прогрессирование болезни, и лечить болезнь на поздних стадиях.

Основные новые выводы:

• Повреждения электростанций в нейронах, высвобождающих дофамин, достаточно, чтобы вызвать болезнь Паркинсона. Когда эти электростанции (митохондрии) начинают отключаться, способность нейронов выполнять свою работу в мозге оказывается под угрозой. Без достаточного источника энергии нейроны в конечном итоге увядают и умирают. Это открытие открывает новый путь к разработке методов лечения для защиты функции митохондрий.
• Вопреки представлениям последних 30 лет, появление моторных симптомов болезни Паркинсона требует потери выброса дофамина в небольшой области мозга, называемой черной субстанцией. Это открытие также открывает двери для новых методов лечения пациентов с болезнью Паркинсона на поздней стадии.
• Ученые продемонстрировали, что генная терапия, направленная на черную субстанцию, эффективно усиливает симптоматическое действие леводопы.

«Разработка эффективных методов лечения для замедления или остановки прогрессирования болезни Паркинсона требует, чтобы ученые знали, что ее вызывает», — сказал ведущий автор исследования Д. Джеймс Сурмайер, заведующий кафедрой нейробиологии Медицинской школы Файнберга Северо-Западного университета. «Это первый раз, когда получены убедительные доказательства того, что повреждения митохондрий в нейронах, высвобождающих дофамин, достаточно, чтобы вызвать у мыши паркинсонизм, подобный человеку.

«Долгое время обсуждается вопрос о том, было ли повреждение митохондрий причиной или следствием заболевания. Теперь, когда этот вопрос решен, мы можем сосредоточить наше внимание на разработке методов лечения, чтобы сохранить их функцию и замедлить потерю этих нейронов».

Помимо предоставления четкой цели для терапии, модифицирующей болезнь, исследование предоставляет модель болезни Паркинсона до появления клинических симптомов. Медленная, прогрессирующая потеря дофамин-высвобождающих нейронов в модели позволила исследователям увидеть, что может происходить в мозге задолго до того, как движение станет затруднительным.

«Эта новая« похожая на человека »модель может помочь нам разработать тесты, которые позволят идентифицировать людей, которым через пять или 10 лет будет поставлен диагноз болезни Паркинсона», — сказал Сюрмайер. «Это позволит нам на раннем этапе начать лечение, которое может изменить прогрессирование болезни».

Другие северо-западные авторы — Патрисия Гонсалес-Родригес, Энрико Зампезе, Кристен Стаут, Джейми Гусман, Бен Янг, Татьяна Ткач, Эма Илиич и Пол Шумакер.

Исследование было поддержано Фондом Майкла Дж. Фокса, Фондом JPB, Фондом IDP, Фондом Фланагана и Национальными институтами здравоохранения.