حدد الباحثون في كلٍ من كلية الطب جامعة أيكان والمركز القومي للعلوم التناظرية المتطورة (NCATS) المركبات التي عكست تأثيرات العديد من أمراض التحلل العصبي التي تُدعى أمراض الاختزان في الجسيمات الحالة (LSDs) في خلايا المرضى والفئران.

تتميز أمراض الاختزان في الجسيمات الحالة (LSDs) بخلل جيني يمنع خلايا الليسسومات من التحلل وإعادة تكوين الدهون والسكريات والبروتينات التي يمكن أن تتراكم في الكبد والدماغ، وهذا قد يسبب اختلالًا في الميتوكوندريا المنتجة للطاقة.

تُزيد هذه المركبات من نشاط البروتين المرتبط بعامل نخر الورم (TRAP1) هذا البروتين يساعد الميتوكوندريا لتعمل بشكل صحيح.

عكس العلماء في مدرسة أيكان للطب في جامعة جبل سيناء في نيويورك والمركز القومي للعلوم التناظرية المتطورة (NCATS) وبأماكن أُخرى تأثيرات أمراض التحلل العصبي المُوَرّثة التي تهدد الحياة المعروفة باسم “أمراض الاختزان في الجسيمات الحالة (LSDs) بخلايا المرضى والفئران.

استعاد الفريق بقيادة د. يانيس يوانو، أستاذ علم الوراثة وعلوم الجينوم في كلية أيكان للطب في جامعة جبل سيناء، و دكتور خوان ماروجان المتخصص في بحوث الطب الانتقالي بالمركز القومي للعلوم التناظرية المتطورة -جزء من المعهد القومي للصحة- الوظيفة المناسبة لكلٍ من الميتوكوندريا والليسسومات باستخدام مركبات جديدة اكتشفوها حديثًا الذي يزيد نشاط البروتين المرتبط بعامل نخر الورم (TRAP1) هذا البروتين يساعد الميتوكوندريا، المنتجة للطاقة داخل الخلايا، على العمل بشكل صحيح. ووُثقت النتائج في مجلة iScience.

ما الذي سعت الدراسة للكشف عنه؟

ينقّب الباحثون منذ فترة عن الأدوية المؤثرة على الليسسومات، لمحاولة التأثير على أمراض الاختزان في الجسيمات الحالة، والذي يُعتبر منهجًا جديدًا لتلك الأمراض.

يُحسّن زيادة نشاط البروتين المرتبط بعامل نخر الورم من عمل البروتين في طيات الميتوكوندريا ويسهل التوازن السليم للخلية. تُنَشِط هذه الجزيئات -الأولى في فئتها- البروتين المرتبط بعامل نخر الورم في الميتوكوندريا وتقلل التخزين في أمراض الاختزان الليسسومية.

أظهرت البيانات أن بروتين الميتوكوندريا المرتبط بعامل نخر الورم هدفًا علاجيًا محتملاً للاضطرابات المتعددة المؤثرة على الجهاز العصبي المركزي. اكتشف الباحثون أن البروتين المرتبط بعامل نخر الورم بدأ في “تداخل الإشارات” بين الميتوكوندريا والليسسومات الذي كان ضروريًا تحديدها لاستعادة التوازن الخلوي الداخلي. ما كان مفاجئًا ملاحظة الباحثين أنه عندما ينشط البروتين المرتبط بعامل نخر الورم تبدأ سلسلة تعاقبية لاستعادة النشاط الطبيعي للوظيفة الليسسومية في أمراض الاختزال الليسسومية. الاضطراب المسبب لكل الأمراض الليسسومية يبقى موجودًا، ولكن هذا التداخل يتجاوز العيب الجيني.

أظهر الفريق أن الزيادة في نشاط البروتين المرتبط بعامل نخر الورم في الخلايا يمكن أن تُصلح اضطراب تخزين الدهون لاستعادة مستوي الكوليسترول الطبيعي في الأشخاص المصابين بمرض نيمان-بيك النمط ج – وهو نوع من أمراض الاختزال الليسسومية.

بالإضافة إلى زيادة مستوى البروتين المرتبط بعامل نخر الورم في خلايا المرضى بأمراض الاختزال الليسسومية الأخرى مثل: أمراض فابري، وفاربر، ولمان وأيضًا تصحيح تخزين الدهون الخاص بهم (أمراض نيمان-بيك النمط ج هو اضطراب وراثي نادر يؤثر على قدرة الجسم على أيض الدهون في الخلايا).

طور الدكتور يوانو وزملائه اختبارًا لقياس تأثير المركبات على مرض نيمان-بيك النمط ج، حيث تعاونوا مع الدكتور ماروجان وعلماء المركز القومي للعلوم التناظرية المتطورة الذين استخدموا الاختبار مع تسهيلات فحص المركز القومي للعلوم التناظرية المتطورة عالية الإنتاج للفحص السريع لآلاف المركبات.

اكتشفوا أن المركبات التي نَشطت البروتين المرتبط بعامل نخر الورم جعلت الميتوكوندريا تعمل بشكل سليم مرة أُخرى وأعادت تشغيل قدرة الليسسومات على إعادة التدوير، مما يساعد على تقليل الدهون في الليسسومات والخلايا. طور الباحثون المركبات، التي اتضح أنها تعمل بشكل أفضل، تطويرًا كيميائيًا واختبروها بشكل أكبر.

واقترحوا أن النتائج يمكن أن تمتد آثارها لأمراض التحلل العصبي الأُخرى ذات الأسباب الكامنة المماثلة مثل: أمراض باركنسون والتصلب الجانبي الضموري والزهايمر.

 يريد العلماء معرفة المزيد عن كيفية عكس المركبات لخصائص أمراض التخزين الليسسومية، والتي ستكون مفيدة في تطوير علاجات دوائية مُحتملة. كما يخططون لمواصلة تنقية هذه المركبات وفحص آثارها في نماذج مختلفة بما في ذلك تأثيرها على الاضطرابات العصبية الأكثر شيوعًا، مثل الزهايمر وباركنسون.

المصدر: https://medicalxpress.com

ترجمة: سلمى السعيد عبد العزيز

مراجعة وتدقيق: ريما الحربي

تويتر: @_reemaharbi