ארטריופתיה אוטוזומלית רצסיבית מוחית עם אוטמים תת-קורטיקליים ולוקואנצפלופתיה (CARASIL) היא הפרעה גנטית נדירה, חמורה וקטלנית המאופיינת בפגיעה בכלי דם קטנים במוח וגוררת שבץ מוחי. זה נגרם על ידי מוטציות שמובילות לאובדן תפקוד של הפרוטאז HTRA1. לאנזים זה תפקיד חשוב בשמירה על שיווי המשקל במטריקס החוץ-תאי. אם תפקודו מופרע, הוא לא יכול עוד לבקע ולפרק חלבונים, מה שבסופו של דבר מביא לביטויים קליניים. "אין עדיין תרופה ל-CARASIL: הטיפול מוגבל לטיפול בסימפטומים של חולים." אומר מדען המוח של LMU, פרופסור מרטין דיצ'גנס, מנהל המכון לחקר שבץ ודמנציה בבית החולים האוניברסיטאי LMU וחוקר ראשי באשכול המצוינות של SyNergy.
דיצ'גנס ועמיתו מייקל ארמן, פרופסור בפקולטה לביולוגיה במרכז לביוטכנולוגיה רפואית באוניברסיטת דויסבורג-אסן, הם חוקרים ראשיים של מחקר שפורסם לאחרונה בכתב העת תקשורת טבע. הם חקרו אסטרטגיות להפיכת ההשפעות המזיקות של מוטציות הגורמות ל-CARASIL. בשיתוף פעולה הדוק, שילבו שתי המעבדות שיטות in vitro ו-in vivo וניתוחים מבוססי מחשב לתיקון המבנה והתפקוד הקטליטי של האנזים HTRA1 שעבר מוטציה. "קשה לטפל בקונפורמציות חלבון הגורמות למחלות המובילות לאובדן תפקוד באמצעות תרכובות פרמצבטיות קונבנציונליות," מסביר ארמן. כדי לשחזר את הפעילות של ה-HTRA1 שעבר מוטציה, הצוות פיתח שלוש גישות ביולוגיות וביוכימיות עצמאיות, הכוללות טרנס-השלמה של חלבונים, ליגנים כימיים על-מולקולריים וליגנדים פפטידים.
"בשלושת המקרים, מנגנון התיקון מבוסס על שחזור שלמות המרכז הפעיל של האנזים," מסבירים חוקרים ומחברים פוסט-דוקטורטים נטלי בופור מהצוות של דיצ'גנס ומליסה מרדנוביץ' מהצוות של ארמן. הממצאים החדשים מראים שתיקון קונפורמציות חלבון פתוגניות אפשרי באמצעות אסטרטגיות רציונליות, שיש להן השלכות מבטיחות על רפואה מדויקת.
