פריונים הם הגורמים הפתוגניים הבלתי תקינים הניתנים להעברה ומסוגלים לגרום לקיפול לא תקין של חלבונים תאיים נורמליים ספציפיים. מחלת פריון היא כינוי גג לקבוצה של מחלות נוירודגנרטיביות קטלניות וכיום שאינן ניתנות לטיפול, הפוגעות לא רק בבני אדם, אלא גם בחיות בר ובשבי. מחלות אלו כוללות את מחלת קרויצפלד-יעקב (CJD) בבני אדם, אנצפלופתיה ספוגית של בקר (BSE, או "מחלת הפרה המשוגעת"), ומחלת הבזבוז הכרוני (CWD) הפוגעת בצבאים, איילים ואיילים.
האירוע המרכזי במחלות אלו הוא ההמרה של חלבון הפריון (PrPג) מצורתו הרגילה למבנה פתולוגי (PrPSc) שהוא רעיל לנוירונים ויכול לשכפל את עצמו באמצעות קישור ל-PrP לא מומרג מולקולות. היכולת הזו לשכפל עצמי הופכת את החלבונים המקופלים הלא נכון לזיהומיים, שיש לו השלכות עצומות על בריאות הציבור.
במחקר חדש, חוקרים מאוניברסיטת בוסטון Chobanian & Avedisian School of Medicine זיהו 10 תרכובות המסוגלות להפחית PrPSc רמות בתאים נגועים והראו שהמולקולות החזקות ביותר יכולות גם למנוע את הרעילות שנצפתה בעת יישום PrPSc לנוירונים מתורבתים.
"למרבה הפלא, לחמש מהמולקולות הללו יש היסטוריה של שימוש בבני אדם: רימקזול והלופרידול למצבים נוירו-פסיכיאטריים, (+)-פנטאזוצין לכאב נוירופטי, ו-SA 4503 ו-ANAVEX2-73, שנמצאות בניסויים קליניים לשבץ איסכמי ומחלת אלצהיימר. , בהתאמה," הסביר הסופר הראשי רוברט CC מרסר, PhD, מורה לביוכימיה וביולוגיה של התא בבית הספר.
החוקרים חקרו בתחילה את תכונות האנטי-פריון של מולקולות אלו מכיוון שהן ידועות כנקשרות לקולטני הסיגמה (σ1R ו-σ2R), שהיה להם סיבה להאמין שהיו מעורבים בהפצת פריונים. באמצעות טכנולוגיית נוק-אאוט גנטית (CRISPR), הם קבעו שקולטני הסיגמא אינם היעדים הרלוונטיים של תרופות אלו, מנקודת המבט של תכונות האנטי-פריון שלהן.
באמצעות תאי Neuro2a (N2a) ממודל ניסיוני שהודבק בפריון, תאים אלו נחשפו לאחר מכן לריכוזים גדלים של כל תרופה ולרמות PrPSc נקבעו. לאחר מכן הם השתמשו בטכנולוגיית CRISPR כדי "לערוך" את ה-σ1R ו-σ2גנים R, כאלה שהם כבר לא מקודדים לחלבון, ומצאו שאין לכך השפעה על הירידה ב-PrPSc רמות שהבחינו בהן בעת השימוש בתרופות. זה הוביל אותם למסקנה ש-σ1R ו-σ2R לא היו אחראים להשפעות האנטי-פריון של תרופות אלו. לאחר מכן הם המשיכו לבדוק את יכולתן של תרופות אלו לעכב את ה-PrPג ל-PrPSc המרה וגילו שאין להם השפעה על התגובות נטולות התאים הללו, מה שמעיד על כך שחלבון אחר מתווך את ההשפעות של תרופות אלו.
לדברי החוקרים, למחלות פריון יש השלכות עצומות על בריאות הציבור החל מבטיחות אספקת הדם ועד לטיהור נכון של כלים כירורגיים המשמשים בנוירוכירורגיה. "מנקודת מבט קלינית, אנו מאמינים שהמחקר הזה חשף תכונות אנטי-פריון של תרופות שכבר הוכחו כבטוחות לשימוש בבני אדם. בשל כך, במיוחד בהתחשב בהיעדר כל טיפול יעיל למחלות אלו, תרכובות אלו יכולות להיות מיועדות מחדש לטיפול במחלות פריון," אמר המחבר המקביל דיוויד א. האריס, MD, PhD, הפרופסור של אדגר מינאס האוספיאן ויו"ר לביוכימיה וביולוגיה של התא בבית הספר.
ממצאים אלה מופיעים באינטרנט בכתב העת ACS Chemical Neuroscience.
המימון למחקר זה ניתן על ידי המענק של המכון הלאומי לבריאות מספר 5R01NS065244, שהוענקה לדיוויד א. האריס. רוברט CC מרסר נתמך על ידי מענקים ממשרד ההגנה (W81XWH-21-1-0141) והקרן למחלות קרויצפלד-יעקב.
