Először állítottak elő mesterségesen veszedelmes prionokat laboratóriumi körülmények között.

A prionok fehérjetermészetű fertőző ágensek, a gazda fehérjéit alakítják át. Az átalakított fehérjék térszerkezete megváltozik, ezután az adott fehérje nem képes ellátni a testben végzett feladatait, ehelyett további fehérjéket alakít prionná, a fertőzés pedig futótűzként terjed. A betegség hatására az agyban mikroszkopikus lyukak képződnek, végül a központi szerv olyanná válik, akár egy szivacs. A visszafordíthatatlan elváltozások egy sor betegséghez vezetnek: az érintetteknél demencia alakul ki, elvesztik az irányítást testük fölött, végül pedig meghalnak.

A legismertebb prionbetegség a Creutzfeldt–Jakob-szindróma (CJD) vagy ismertebb nevén a kergemarha-kór, de Amerikában egyre jobban terjed a krónikus sorvadásos betegség is. Ahogy az a kergemarha-kór esetében is látható, az állatokat fertőző prionok az embereket is megbetegíthetik.

A prionok mesterséges előállításával a tudósok természetesen nem a feltételeit akarják megteremteni egy lehetséges apokalipszisnek, inkább arra keresik a válaszokat, hogyan állíthatók meg a rendellenes fehérjék által okozott halálos kórok.

Egészen mostanáig az agyban tevékenykedő prionok természetéről kevés tudomásunk volt. Azzal, hogy szintetikusan is elő tudunk állítani emberi prionokat, sokkal részletesebben megismerhetjük struktúrájukat és replikációjukat” – nyilatkozta Jiri G. Safar neurológus.

Amennyiben sikerül megismerni a prionok ezen tulajdonságait, olyan gyógyszerek válnak kifejleszthetővé, amik lelassítják, vagy jobb esetben meg is fékezik a betegség terjedését.

Teljesen új szörny született a kémcsőben

A prionbetegségek szerencsére nem gyakoriak, a CDC szerint az USA-ban évente 300 eset fordul elő. Sajnos ezek jelenleg gyógyíthatatlanok, így aki elkapja őket, gyakorlatilag halálra van ítélve.

A közelmúltban kutatók egy csoportjának ugyan sikerült mesterségesen létrehoznia rágcsálókat megbetegítő prionokat, ezek azonban szerkezetileg drasztikusan különböznek az emberi prionoktól, ráadásul másként is replikálódnak.

A kutatók ezúttal más megoldást választottak: prionfehérjéket előállító emberi gént ültettek be E.coli baktériumokba, amelyek így expresszálták (kifejezték) a destruktív molekulákat. Az így alkotott prionok vadonatúj törzsnek számítanak, hozzájuk hasonlók nem fordulnak elő a természetben.

Ezt követően a fertőző ágenst génszerkesztett egerekbe juttatták. A rágcsálókat úgy módosították, hogy emberre jellemző fehérjéket állítsanak elő. Ahogy az várható volt, az újonnan létrehozott prionok súlyos neurológiai rendellenességeket idéztek elő a transzgenikus egereknél.

A mesterséges fehérjék akkumulálódnak a transzgenikus egér agyábanForrás: Case Western Reserve School of Medicine

A kutatás során a fertőzés egy másik kulcsszereplőjét is sikerült felderíteni. A Ganglioside GM1 nevű molekula a sejtek közötti jelátvitel szabályozásában segédkezik, és jelentősen hozzájárul ahhoz, hogy a prionfertőzés futótűzszerűen terjedhessen.

Jöhetnek az eredményes terápiák?

A kutatók szerint olyan terápia kidolgozására lenne szükség, ami gátolja a Ganglioside GM1 működését, ezzel párhuzamosan pedig a betegség terjedését.

Az is kiderült, hogy a prionbetegségek súlyosságát nem pusztán a rendellenes térszerkezetű fehérjék jelenléte határozza meg. A prionok struktúráiban olyan aminosavlánc-módosulások vannak, amik meghatározzák, hogy az adott prion milyen gyorsan szaporodik, mennyire fertőző, és milyen agyterületet vesz célba.

Az eredményeket a kutatók a Nature Communications tudományos folyóiratban tették közzé.

Forrás: Science Alert

Republished by Blog Post Promoter