Для пациентов с поликистозом почек (ПКП) — распространенным генетическим заболеванием, при котором орган, выводящий отходы, поражается кистами, — диализ и трансплантация являются единственными способами лечения. Более 12,4 миллиона человек во всем мире страдают от доминирующей формы этого заболевания. Генетики Ратгерского университета раскрыли новые подробности того, как прогрессирует заболевание, — результаты могут открыть путь к новым методам лечения.
В исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, Инна Никонорова, доцент кафедры генетики в Школе наук Ратгерса, сообщает о новом способе идентификации и отслеживания материалов, переносимых внеклеточными везикулами (EVs) — субмикроскопическими коммуникационными инструментами, выделяемыми клетками, которые играют ключевую роль в развитии рака, нейродегенерации и почечных заболеваний, таких как ПКП.
«Инна смогла определить другие белки, которые путешествуют вместе с поликистозными белками внутри EVs, белки, о которых раньше никто не знал», — говорит Морин Барр, заслуженный профессор генетики Ратгерского университета и один из соавторов исследования. «Для ученых, занимающихся проблемой ПКП, это очень интересно».
Когда-то внеклеточные везикулы считались отходами жизнедеятельности клеток, но теперь исследователи понимают, как они влияют на здоровье. «Полезный груз внутри этих транспортеров — например, белки — помогает заживлению ран и регенерации тканей», — говорит Никонорова. «Но они также могут функционировать дьявольски, распространяя токсичные грузы и выступая в роли переносчиков заболеваний».
Остается неясным, как грузы выбираются и упаковываются во внеклеточные везикулы. Чтобы исследовать эту загадку, Никонорова и Барр сосредоточились на EV, несущих белки гена ПКП и сопутствующий материал. Изменения в белках ПКП, называемых полицистинами, связаны с прогрессированием заболевания.
Никонорова разработала инструмент маркировки для отслеживания груза специализированных EV в лабораторном черве C. elegans, который имеет полупрозрачное тело и быстрый цикл роста. Разместив зеленый флуоресцентный белок, который связывается с полицистином-2, Никонорова смогла наблюдать за перемещением груза EV по телу червя и составить карту его взаимодействий.
«Везде, где перемещаются полицистины, вы видите зеленый свет под микроскопом», — говорит она. «Это все равно что дать человеку фонарик и наблюдать, как он ходит из комнаты в комнату по темному дому». Метод слежения, известный как «бесконтактное мечение», помог определить точный механизм, с помощью которого полицистины упаковываются в EVs, и связанные с ними белки, с которыми полицистины перемещаются по организму.
«Мы вышли за рамки идентификации. В прошлых исследованиях белки в EVs только назывались. В отличие от этого, мы взяли каждого кандидата и посмотрели, попадает ли он в везикулы с полицистинами и взаимодействует ли с ними», — сказала исследователь.
Новая информация может помочь исследователям понять, что происходит внутри клеток с отсутствующими белками полицистина, что очень важно для поиска способов лечения поликистозной болезни почек или замедления ее прогрессирования.
[Фото: ru.123rf.com]
