Для пациентов с поликистозной болезнью почек (PKD), распространённым генетическим расстройством, поражающим орган, отвечающий за выведение отходов, образование кист оставляет лишь два варианта лечения: диализ и трансплантацию.
Более 12,4 миллионов людей по всему миру страдают этой доминантной формой заболевания. Однако, генетики из Ратгерского университета сделали новые открытия о том, как именно болезнь прогрессирует — открытия, которые могут открыть пути к новым методам лечения.
В исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, Инна Никонорова, научный сотрудник кафедры генетики Ратгерской школы искусств и наук, представила новый способ выявления и отслеживания материалов, переносимых внеклеточными везикулами (ВВ) — мельчайшими коммуникационными инструментами, которые выделяются клетками и играют ключевую роль в развитии рака, нейродегенеративных и почечных заболеваний, таких как PKD.
«Инна смогла идентифицировать другие белки, которые путешествуют вместе с поликистиновыми белками внутри ВВ, о которых прежде никто не знал. Для исследователей в области PKD это весьма захватывающе», — сказала Морин Барр, заслуженный профессор генетики Ратгерского университета в Нью-Брансуике и соавтор исследования.
Ранее исследователи считали внеклеточные везикулы отходами клеток, но теперь они осознают их значительное влияние на здоровье.
«Полезный груз внутри этих транспортеров — белки, например — содействует заживлению ран и регенерации тканей», отметила Никонорова. «Однако, они также могут действовать зловредно, распространяя токсичные вещества и выступая посредниками заболеваний.»
До сих пор оставалось неясным, как именно биоматериалы выбираются и упаковываются во внеклеточные везикулы.
Чтобы исследовать эту загадку, Никонорова и Барр детально изучили ВВ, которые транспортируют генные белки PKD и связанные материалы. Изменения в белках PKD, называемых поликистинами, связывают с прогрессированием болезни.
Опираясь на выводы предыдущего исследования, Никонорова разработала инструмент для маркировки, который позволил проследить груз специализированных ВВ в лабораторном черве C. elegans, обладающем прозрачным телом и быстрым жизненным циклом. Используя зелёный флуоресцентный белок, связывающийся с поликистином-2, Никонорова смогла наблюдать, как груз ВВ передвигается по телу червя и сопоставить его взаимодействия.
«Куда бы ни направлялись поликистины, под микроскопом вы видите зелёный свет», сказала она. «Это похоже на то, как если бы кто-то ходил по тёмному дому с фонариком и его движения идеально прослеживались.»
Использованный Никоноровой метод отслеживания, известный как «проксимальная маркировка», помог ей определить точный механизм, по которому поликистины упаковываются в ВВ, а также выявить связанные с ними белки, которые перевозят поликистины по организму.
«Наша работа пошла дальше просто идентификации», отметила Никонорова.
Предыдущие исследования лишь называли белки в составе ВВ. «Напротив, мы исследовали каждого кандидата и изучали, попадает ли он в везикулы вместе с поликистинами и взаимодействует ли с ними», добавила она.
Эти сведения могут помочь учёным понять процессы в клетках, в которых отсутствуют поликистиновые белки, что является важной информацией для разработки методов лечения или замедления прогрессирования поликистозной болезни почек, заявила Никонорова.
Исследование поддержано грантами Национальных институтов здоровья.
Источник: NewsMedical
