| Аннотация |
Дофаминовый нейротрофический фактор мозга (CDNF) – уникальный нейротрофический фактор (НТФ), поскольку не имеет специфических рецепторов на клеточной мембране и существует преимущественно в мембране ЭПР, но может покидать её в условиях сильного клеточного стресса [1,2]. Было неоднократно продемонстрировано, что введение рекомбинантного белка CDNF, или аденоассоциированного (AAV) конструкта, обеспечивающего сверхэкспрессию CDNF, защищало и восстанавливало ДА нейроны в фармакологических моделях болезни Паркинсона (БП) [3]. Первая фаза клинических испытаний рекомбинантного белка CDNF показала безопасность интрастриатальных инъекций CDNF у пациентов с БП, однако эффект на моторные функции и обмен ДА у испытуемых был скромным [4]. Неудача клинических испытаний диктует необходимость дальнейшего изучения биологии CDNF и поиск новых подходов для терапевтического применения данного НТФ. Одним из таких подходов могло бы стать создание модифицированной секретируемой формы CDNF, которая, будучи трансдуцирована в нейроны, могла бы секретироваться во внеклеточное пространство на постоянной основе, что позволило бы увеличить биодоступность НТФ и устранить необходимость регулярных инфузий рекомбинантного белка.
Недавние работы на мышах и рыбах Danio rerio c полным нокаутом CDNF показали, что этот НТФ участвует в созревании разнообразных типов нейронов, следовательно, его эффекты не ограничиваются исключительно ДА системой [5,6]. Уникальная структура CDNF подразумевает его полифункциональность. N-конец содержит сигнальную последовательность, необходимую для трансляции в ЭПР, а также сапозиноподобный домен, способный контактировать с мембранами и липидами [2,7]. Через N-конец CDNF взаимодействует с олигомерами alpha-синуклеина, предотвращая их агрегацию [8]. C-концевой мотив CXXC ассоциируют с цитопротекторным и антиапоптотическим действием [9,10], в то время как наличие N-терминального домена предполагает нейротрофные функции [7]. Вместе с тем, в отличие от цитопротекторных свойств, нейротрофные функции CDNF изучены слабо.
В исследованиях CDNF существует заметное противоречие. Так, во многих экспериментах на животных и в клинических испытаниях использовался рекомбинантный белок CDNF, который является, по сути, секретированной формой, в то время как наиболее выраженными цитопротекторными свойствами обладает CDNF, локализованный в ЭПР [11]. В то же время нейротрофный потенциал, вероятно, реализуется в основном секретируемой формой CDNF. Разрешению данного противоречия помогло бы создание модифицированного CDNF, который смог бы переходить в секретируемую форму, не теряя при этом способности к иммобилизации в ЭПР.
Целью данного проекта является изучение нейротрофных и нейропротекторных функций CDNF как в норме, так и при нейропатологиях, ассоциированных с нарушением белкового гомеостаза. Мы планируем создать секретируемую форму CDNF способную к иммобилизации в ЭПР и, доставляя её в нейроны с помощью AAV-конструктов, проанализировать нейропротекторный и нейротрофный потенциал in vitro, а также in vivo в фармакологической модели БП и экспериментальных моделях накопления alpha-синуклеина и Tau-белка. Кроме того, нами планируется сравнение эффектов сверхэкспрессии в гиппокампе секретируемой и несекретируемой форм CDNF на поведение и нейропластические процессы здоровых животных.
Оснований сомневаться в достижимости результатов нет, поскольку в лаборатории нейрогеномики поведения, на базе которой будет выполняться проект, налажены и используются методы регуляции экспрессии генов в структурах мозга животных in vivo при помощи AAV-конструктов. Доступна оригинальная модель накопления человеческого alpha-синуклеина – мыши линии Prnp-SNCA*A53T и набор современных методов исследования поведения, экспрессии генов и иммуноцитохимии. Основные исполнители проекта – специалисты в области исследования генетических и молекулярных основ регуляции поведения, а участники проекта – молодые научные сотрудники с большим опытом экспериментальной работы.
|
